平價時代下,中國風電到底還能裝多少?如何促進風電消納?產(chǎn)業(yè)鏈又該如何協(xié)同?
9月24日,在新疆金風科技股份有限公司(下稱“金風科技”)舉辦的“領(lǐng)航•新風電時代——金風科技2020創(chuàng)新云上會”上,來自國家發(fā)改委新能源研究所、中國電力科學研究院、整機企業(yè)和電力集團的多位專家學者以及線上參會的業(yè)內(nèi)同仁,齊聚一堂,就上述問題展開深入交流與探索。
中國風電到底還能裝多少?
“我們希望,經(jīng)過十年的努力,到2030年,每一位中國人能夠擁有1000度(千瓦時)的風電電力。要實現(xiàn)這個目標,全國全年的風力發(fā)電量需要達到1.4萬億度,不知這樣一個夢想能否真正實現(xiàn)。”金風科技董事長助理兼集團市場總監(jiān)侯玉菡在云上會拋出了這樣一個關(guān)于風電未來的問題。
根據(jù)中電聯(lián)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,2019年底,全國全年的風力發(fā)電總量不到4100億度。要想達到1.4萬億度,大概還要翻兩番。
國家發(fā)改委能源研究所可再生能源發(fā)展中心副主任陶冶表示,風電進入新的發(fā)展時期后,要想獲得長足發(fā)展,需要重點關(guān)注兩個維度:一是根據(jù)現(xiàn)實狀況制定更加清晰客觀的發(fā)展目標,營造有利于可再生能源發(fā)展的環(huán)境;二是在現(xiàn)有的體制機制下,要對能源轉(zhuǎn)型和清潔能源發(fā)展有清晰定位。
為了達到2030年非化石能源占一次能源消費比重20%的目標,“十三五”期間規(guī)劃2020年這一數(shù)字要達到15%。但實際上,2019年我國已經(jīng)達到了非化石能源占比15.3%,提前一年實現(xiàn)了國家規(guī)劃的目標。
陶冶認為,按照這個發(fā)展速度和既定規(guī)劃,為了滿足2030年實現(xiàn)非化石能源占比20%的目標,“十四五”期間也要有一個目標,到2025年要達到18%左右。
在這個目標下,風電每年的新增裝機量約25GW。也就是在“十四五”期間,風電的全部新增裝機量在110GW-120GW左右。
2025年若能實現(xiàn)非化石能源占比18%,全部可再生能源裝機容量要接近全社會電力裝機量的一半左右,可再生能源發(fā)電量約占全社會用電量的33%。
陶冶測算,在2025達到18%的既定目標后,后續(xù)每提升1個百分點,對應(yīng)的風電新增裝機量在此基礎(chǔ)上要提升7GW左右,樂觀情景下每年風電的新增裝機量可以達到33GW-35GW左右。
到2030年,全社會累計電力裝機量中約60%來自于可再生能源,全社會發(fā)電量當中約39%來自可再生能源。其中,風電約占到全部可再生能源發(fā)電量的四分之一。
“隨著行業(yè)的變革和技術(shù)的進步,2050年和2030年的風電裝機目標,無論在技術(shù)性還是經(jīng)濟性上,都是可以實現(xiàn)的”,陶冶說到。
如何促進風電消納?
盡管零碳目標需要大量可再生能源的支撐,但由于可再生能源的不連續(xù)性,目前行業(yè)中仍有聲音擔心可再生能源的大規(guī)模發(fā)展會對電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊,從而影響能源安全。
中國電力科學研究院新能源所副所長秦世耀認為,對可再生能源未來發(fā)展最重要的環(huán)節(jié)之一就是頂層設(shè)計,“發(fā)展目標明確后,只有先做好頂層設(shè)計,然后明確路徑,最后才能夠支撐整個行業(yè)的發(fā)展。”
而實現(xiàn)可再生能源電力在能源系統(tǒng)中高比例發(fā)展,可再生能源是否能夠消納至關(guān)重要。秦世耀表示,消納問題和電力市場是密切相關(guān)的,此前可再生能源占比較低,發(fā)電只需要跟隨著負荷跑,有多少需求發(fā)多少電即可。但是可再生能源加進來以后,不僅需要把發(fā)電調(diào)動起來,還要把負荷也調(diào)動起來,二者要相互匹配,中間便需要電力市場。
秦世耀以生活場景舉例:“以家用空調(diào)為例,如果炎熱夏天大家同時回到家里,為了快速降溫,把空調(diào)溫度都調(diào)到18度,此時的負荷非常大,約是把溫度設(shè)定到22度負荷的一倍以上。但如果采用智能家電的方式,在回家之前提前20分鐘把空調(diào)設(shè)置為22度,這種方式對負荷的沖擊相對會小很多。還有很多工業(yè)空調(diào)可以通過蓄冷式或蓄熱式進行調(diào)節(jié),包括電動汽車電池調(diào)節(jié),都可以通過負荷中斷的方式來調(diào)節(jié)電力市場。而電力市場建立起來以后,對于可再生能源的消納來說,相當于一個很大的蓄水池。”
陶冶表示,隨著輸配分離和售電市場的放開,分散式、分布式的可再生能源在未來電力系統(tǒng)中的占比會越來越高。通過改革價格機制、補貼機制等,建立競爭性、現(xiàn)代化的電力市場,包括輔助服務(wù)市場、容量市場、現(xiàn)貨市場等,最后通過市場機制來發(fā)現(xiàn)價格。而這個未來市場建立的最主要的目標之一就是解決可再生能源電力在能源系統(tǒng)中高比例問題,比如提高風電所占比例等等。
秦世耀認為,可再生能源未來發(fā)展最大的方向是讓風電這樣的可再生能源像同步發(fā)電機一樣,在以電網(wǎng)為主的電力系統(tǒng)里,承擔起被賦予的責任,這樣才能成為一個主力電源。
陶冶認為,想要匹配高比例的風電,未來需要一個提供系統(tǒng)靈活性的電源,技術(shù)上可以通過煤電靈活性改造、柔性直流技術(shù)、負荷側(cè)響應(yīng)、有序充電等等來實現(xiàn)。此外,在整個可再生能源高比例發(fā)展和電力體制改革過程中,政府需要加強監(jiān)管。
關(guān)于政府監(jiān)管,陶冶進一步表示,“第一,保障項目準入中的公平性、科學性,公平準入不能設(shè)置旋轉(zhuǎn)門、玻璃門,讓各投資主體廣泛參與風電、新能源行業(yè)的建設(shè);第二,建設(shè)過程中,要合規(guī)建設(shè)和運行;第三,繼續(xù)落實存量項目的全國保障性收購和優(yōu)惠政策;第四,要在市場規(guī)則下進行監(jiān)管,保障新能源能夠公平、合理、科學的參與市場。”
全產(chǎn)業(yè)鏈如何攜手向前?
在新風電時代,面對“十四五”規(guī)劃的巨大市場空間,需要全產(chǎn)業(yè)鏈攜手創(chuàng)新發(fā)展,不斷降低成本,提高電力系統(tǒng)適應(yīng)性。
對于產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新,龍源電力新能源發(fā)展研究中心主任范子超結(jié)合國家能源集團的實際情況闡述了自己的獨特觀點,他認為:“在國家能源集團的‘十四五’規(guī)劃中,風電、光伏加起來每年約1000萬千瓦裝機規(guī)模,其中龍源電力占比一半。面對如此巨大的市場空間,龍源一直在嘗試改變思路,謀求創(chuàng)新。”
范子超指出:“從替代能源到常規(guī)能源,如何降低成本是可再生能源最重要的工作,只有更低的成本才能贏得與其他類型能源的競爭。能源行業(yè)不僅在火電、水電和新能源之間存在競爭,在新能源中,比如風電和光伏之間的競爭,誰能贏得先機,取決于誰的成本更低。”
范子超表示,盡管光伏行業(yè)相對于風電行業(yè)起步較晚,但在成本控制和降本增效上成績顯著。比如疊瓦技術(shù)等。風電行業(yè)也有很多這樣的潛在的成本下降空間,未來也需要走精益化道路,加強成本控制開發(fā)商、主機商、供應(yīng)商等全產(chǎn)業(yè)鏈建立起更深入的聯(lián)動。
“風電行業(yè)在運維成本方面仍然有很大的下降空間,在重視建設(shè)成本和電價的同時,應(yīng)該注重運維投入,考慮全生命周期的成本。”范子超補充道。
金風科技副總裁、風電產(chǎn)業(yè)集團總經(jīng)理李飛也認為,面對新風電時代,金風科技主要從四個方面滿足客戶需求:第一,提供產(chǎn)品和風電場的系統(tǒng)解決方案,從“風-機-場-網(wǎng)-環(huán)”五個要素深入考慮客戶需求;第二,提供全生命周期智能運維,將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)、人工智能等智能化技術(shù)作為智能管理手段運用到全生命周期風電場運維中,降低度電成本,提高運維效率和效益;第三,提供更精確的數(shù)字化手段,粗略預計,未來5年數(shù)字化會降低15%以上的度電成本;第四,促進源網(wǎng)融合,既要在并網(wǎng)友好的基礎(chǔ)上進一步促進源網(wǎng)融合,既能體現(xiàn)風電技術(shù)的提升,也能體現(xiàn)模式創(chuàng)新,同時也要加強多種能源的協(xié)同發(fā)展,實現(xiàn)風電的高比例發(fā)展。
對于風電行業(yè)而言,新風電時代孕育了巨大的發(fā)展空間,風電產(chǎn)業(yè)更加需要清晰的頂層設(shè)計,明確的發(fā)展路徑和管理制度,建立良好的發(fā)展環(huán)境,以及結(jié)構(gòu)明確的電力市場。不論是開發(fā)商,還是主機商、供應(yīng)商,只有全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新,才能實現(xiàn)新風電時代下風電的高質(zhì)量發(fā)展。
9月24日,在新疆金風科技股份有限公司(下稱“金風科技”)舉辦的“領(lǐng)航•新風電時代——金風科技2020創(chuàng)新云上會”上,來自國家發(fā)改委新能源研究所、中國電力科學研究院、整機企業(yè)和電力集團的多位專家學者以及線上參會的業(yè)內(nèi)同仁,齊聚一堂,就上述問題展開深入交流與探索。
中國風電到底還能裝多少?
“我們希望,經(jīng)過十年的努力,到2030年,每一位中國人能夠擁有1000度(千瓦時)的風電電力。要實現(xiàn)這個目標,全國全年的風力發(fā)電量需要達到1.4萬億度,不知這樣一個夢想能否真正實現(xiàn)。”金風科技董事長助理兼集團市場總監(jiān)侯玉菡在云上會拋出了這樣一個關(guān)于風電未來的問題。
根據(jù)中電聯(lián)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,2019年底,全國全年的風力發(fā)電總量不到4100億度。要想達到1.4萬億度,大概還要翻兩番。
國家發(fā)改委能源研究所可再生能源發(fā)展中心副主任陶冶表示,風電進入新的發(fā)展時期后,要想獲得長足發(fā)展,需要重點關(guān)注兩個維度:一是根據(jù)現(xiàn)實狀況制定更加清晰客觀的發(fā)展目標,營造有利于可再生能源發(fā)展的環(huán)境;二是在現(xiàn)有的體制機制下,要對能源轉(zhuǎn)型和清潔能源發(fā)展有清晰定位。
為了達到2030年非化石能源占一次能源消費比重20%的目標,“十三五”期間規(guī)劃2020年這一數(shù)字要達到15%。但實際上,2019年我國已經(jīng)達到了非化石能源占比15.3%,提前一年實現(xiàn)了國家規(guī)劃的目標。
陶冶認為,按照這個發(fā)展速度和既定規(guī)劃,為了滿足2030年實現(xiàn)非化石能源占比20%的目標,“十四五”期間也要有一個目標,到2025年要達到18%左右。
在這個目標下,風電每年的新增裝機量約25GW。也就是在“十四五”期間,風電的全部新增裝機量在110GW-120GW左右。
2025年若能實現(xiàn)非化石能源占比18%,全部可再生能源裝機容量要接近全社會電力裝機量的一半左右,可再生能源發(fā)電量約占全社會用電量的33%。
陶冶測算,在2025達到18%的既定目標后,后續(xù)每提升1個百分點,對應(yīng)的風電新增裝機量在此基礎(chǔ)上要提升7GW左右,樂觀情景下每年風電的新增裝機量可以達到33GW-35GW左右。
到2030年,全社會累計電力裝機量中約60%來自于可再生能源,全社會發(fā)電量當中約39%來自可再生能源。其中,風電約占到全部可再生能源發(fā)電量的四分之一。
“隨著行業(yè)的變革和技術(shù)的進步,2050年和2030年的風電裝機目標,無論在技術(shù)性還是經(jīng)濟性上,都是可以實現(xiàn)的”,陶冶說到。
如何促進風電消納?
盡管零碳目標需要大量可再生能源的支撐,但由于可再生能源的不連續(xù)性,目前行業(yè)中仍有聲音擔心可再生能源的大規(guī)模發(fā)展會對電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊,從而影響能源安全。
中國電力科學研究院新能源所副所長秦世耀認為,對可再生能源未來發(fā)展最重要的環(huán)節(jié)之一就是頂層設(shè)計,“發(fā)展目標明確后,只有先做好頂層設(shè)計,然后明確路徑,最后才能夠支撐整個行業(yè)的發(fā)展。”
而實現(xiàn)可再生能源電力在能源系統(tǒng)中高比例發(fā)展,可再生能源是否能夠消納至關(guān)重要。秦世耀表示,消納問題和電力市場是密切相關(guān)的,此前可再生能源占比較低,發(fā)電只需要跟隨著負荷跑,有多少需求發(fā)多少電即可。但是可再生能源加進來以后,不僅需要把發(fā)電調(diào)動起來,還要把負荷也調(diào)動起來,二者要相互匹配,中間便需要電力市場。
秦世耀以生活場景舉例:“以家用空調(diào)為例,如果炎熱夏天大家同時回到家里,為了快速降溫,把空調(diào)溫度都調(diào)到18度,此時的負荷非常大,約是把溫度設(shè)定到22度負荷的一倍以上。但如果采用智能家電的方式,在回家之前提前20分鐘把空調(diào)設(shè)置為22度,這種方式對負荷的沖擊相對會小很多。還有很多工業(yè)空調(diào)可以通過蓄冷式或蓄熱式進行調(diào)節(jié),包括電動汽車電池調(diào)節(jié),都可以通過負荷中斷的方式來調(diào)節(jié)電力市場。而電力市場建立起來以后,對于可再生能源的消納來說,相當于一個很大的蓄水池。”
陶冶表示,隨著輸配分離和售電市場的放開,分散式、分布式的可再生能源在未來電力系統(tǒng)中的占比會越來越高。通過改革價格機制、補貼機制等,建立競爭性、現(xiàn)代化的電力市場,包括輔助服務(wù)市場、容量市場、現(xiàn)貨市場等,最后通過市場機制來發(fā)現(xiàn)價格。而這個未來市場建立的最主要的目標之一就是解決可再生能源電力在能源系統(tǒng)中高比例問題,比如提高風電所占比例等等。
秦世耀認為,可再生能源未來發(fā)展最大的方向是讓風電這樣的可再生能源像同步發(fā)電機一樣,在以電網(wǎng)為主的電力系統(tǒng)里,承擔起被賦予的責任,這樣才能成為一個主力電源。
陶冶認為,想要匹配高比例的風電,未來需要一個提供系統(tǒng)靈活性的電源,技術(shù)上可以通過煤電靈活性改造、柔性直流技術(shù)、負荷側(cè)響應(yīng)、有序充電等等來實現(xiàn)。此外,在整個可再生能源高比例發(fā)展和電力體制改革過程中,政府需要加強監(jiān)管。
關(guān)于政府監(jiān)管,陶冶進一步表示,“第一,保障項目準入中的公平性、科學性,公平準入不能設(shè)置旋轉(zhuǎn)門、玻璃門,讓各投資主體廣泛參與風電、新能源行業(yè)的建設(shè);第二,建設(shè)過程中,要合規(guī)建設(shè)和運行;第三,繼續(xù)落實存量項目的全國保障性收購和優(yōu)惠政策;第四,要在市場規(guī)則下進行監(jiān)管,保障新能源能夠公平、合理、科學的參與市場。”
全產(chǎn)業(yè)鏈如何攜手向前?
在新風電時代,面對“十四五”規(guī)劃的巨大市場空間,需要全產(chǎn)業(yè)鏈攜手創(chuàng)新發(fā)展,不斷降低成本,提高電力系統(tǒng)適應(yīng)性。
對于產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新,龍源電力新能源發(fā)展研究中心主任范子超結(jié)合國家能源集團的實際情況闡述了自己的獨特觀點,他認為:“在國家能源集團的‘十四五’規(guī)劃中,風電、光伏加起來每年約1000萬千瓦裝機規(guī)模,其中龍源電力占比一半。面對如此巨大的市場空間,龍源一直在嘗試改變思路,謀求創(chuàng)新。”
范子超指出:“從替代能源到常規(guī)能源,如何降低成本是可再生能源最重要的工作,只有更低的成本才能贏得與其他類型能源的競爭。能源行業(yè)不僅在火電、水電和新能源之間存在競爭,在新能源中,比如風電和光伏之間的競爭,誰能贏得先機,取決于誰的成本更低。”
范子超表示,盡管光伏行業(yè)相對于風電行業(yè)起步較晚,但在成本控制和降本增效上成績顯著。比如疊瓦技術(shù)等。風電行業(yè)也有很多這樣的潛在的成本下降空間,未來也需要走精益化道路,加強成本控制開發(fā)商、主機商、供應(yīng)商等全產(chǎn)業(yè)鏈建立起更深入的聯(lián)動。
“風電行業(yè)在運維成本方面仍然有很大的下降空間,在重視建設(shè)成本和電價的同時,應(yīng)該注重運維投入,考慮全生命周期的成本。”范子超補充道。
金風科技副總裁、風電產(chǎn)業(yè)集團總經(jīng)理李飛也認為,面對新風電時代,金風科技主要從四個方面滿足客戶需求:第一,提供產(chǎn)品和風電場的系統(tǒng)解決方案,從“風-機-場-網(wǎng)-環(huán)”五個要素深入考慮客戶需求;第二,提供全生命周期智能運維,將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)、人工智能等智能化技術(shù)作為智能管理手段運用到全生命周期風電場運維中,降低度電成本,提高運維效率和效益;第三,提供更精確的數(shù)字化手段,粗略預計,未來5年數(shù)字化會降低15%以上的度電成本;第四,促進源網(wǎng)融合,既要在并網(wǎng)友好的基礎(chǔ)上進一步促進源網(wǎng)融合,既能體現(xiàn)風電技術(shù)的提升,也能體現(xiàn)模式創(chuàng)新,同時也要加強多種能源的協(xié)同發(fā)展,實現(xiàn)風電的高比例發(fā)展。
對于風電行業(yè)而言,新風電時代孕育了巨大的發(fā)展空間,風電產(chǎn)業(yè)更加需要清晰的頂層設(shè)計,明確的發(fā)展路徑和管理制度,建立良好的發(fā)展環(huán)境,以及結(jié)構(gòu)明確的電力市場。不論是開發(fā)商,還是主機商、供應(yīng)商,只有全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新,才能實現(xiàn)新風電時代下風電的高質(zhì)量發(fā)展。