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秦海巖:風電的經濟價值與能源使命

放大字體  縮小字體 發布日期:2019-03-11   來源:財經V課  瀏覽次數:4862
核心提示:中國的能源稟賦呈現“多煤、貧油、少氣”的特點,風能等可再生能源將發揮能源結構優化的重要助推作用。那么,中國風電發展產生了哪些環境、經濟效益?目前中國風電發展面臨的主要問題是什么?隨著可再生能源技術的迅猛發展,中國能源市場將涌現哪些新的機遇?本期特別邀請了中國可再生能源學會風能專業委員會秘書長秦海巖,為大家詳細講解未來的重要新能源——風電的經濟價值與能源使命。
   在生態環境惡化和化石能源逐漸枯竭的雙重壓力下,對可再生能源的研究和利用已成為全球各國關注的焦點。人類的任何活動都會對生態造成影響,從量級的角度來講,風電對生態的影響微乎其微,并且與化石能源相比,風電是與環境友好的清潔能源。
 
  風力發電是可再生能源發電技術中最成熟、最具大規模開發和最有商業化發展前景的發電方式。由于在改善生態環境、優化能源結構、促進社會經濟可持續發展等方面的突出作用,目前世界各國都在大力發展和研究風力發電技術。根據世界風能協會(WWEA)的最新初步數據統計,2018年全球風電累計裝機容量600GW,中國總裝機達到了221GW,遠超位于第二位的美國。
 
  “風電具有能源、社會、環境、經濟效益等綜合價值,充分發展風電等可再生能源,是解決中國環境問題與能源危機的必由之路”,中國可再生能源學會風能專業委員會秘書長秦海巖表示,風電作為中國能源轉型的重要推動力量,取得了引領全球的發展成就。
 
  化石能源的大規模利用造成了嚴重的環境問題,中國正在經歷從非清潔能源向清潔能源、從化石能源向非化石能源轉型的基本趨勢與周期。從總體能源結構看,原煤、原油在能源供應結構中的占比呈下降趨勢,天然氣和水電、核電、風電等清潔能源占比上升。
 
  中國的能源稟賦呈現“多煤、貧油、少氣”的特點,風能等可再生能源將發揮能源結構優化的重要助推作用。那么,中國風電發展產生了哪些環境、經濟效益?目前中國風電發展面臨的主要問題是什么?隨著可再生能源技術的迅猛發展,中國能源市場將涌現哪些新的機遇?本期特別邀請了中國可再生能源學會風能專業委員會秘書長秦海巖,為大家詳細講解未來的重要新能源——風電的經濟價值與能源使命。
 
  風電價值的能源戰略使命
 
  風能是一種清潔、環保又極具可持續性的可再生新能源。據氣象部門統計,中國風能資源稟賦豐富,技術可開發量達30億千瓦,而且開發成本較低,那么,風能會產生哪些經濟、環境效益呢?
 
  由中國可再生能源學會風能專業委員會組織相關研究機構編寫的《能源轉型加速度:中國風電光伏發電的協同效益》報告顯示,2015年,風和光加起來已經替代了6000萬噸的標準煤。如果按照現在的發展規劃,到2030年,風電和光伏發電加起來能代替3億噸的標準煤,這將產生很大的社會、環境、經濟效益。
 
  社會效益方面,燃燒煤炭發電不僅會產生很多導致環境污染的廢氣,汞污染,更致命的是會造成大氣的污染。煤炭發電過程中要消耗大量的水,加劇水資源匱乏的現實矛盾。秦海巖表示,在中國,水資源平均匱乏的嚴重級別有時比空氣污染更甚。
 
  據其統計,2015年風電和太陽能發電節約了5.7億立方米的水資源,按此發展趨勢測算,2030年風電和光伏發電代替煤電預期可以節約36億立方米的水資源,相當于為2億人提供全年的用水。
 
  環境效益方面,秦海巖表示,如果用風能和太陽能代替化石能源,每度電預計節約0.3元左右的外部性成本。據此測算,到2030年預計將產生4560億元的環境效益。
 
  秦海巖介紹稱,經濟效益方面,過去十幾年中國可再生能源投資已經拉動了約13萬億元投資,推算到2030年,對全國GDP的帶動作用可達到1.57萬億元規模,預計解決770萬人的就業問題。因此,發展風電和光伏不僅可以改善環境,同時對促進新的經濟增長、解決就業問題會產生重要作用。
 
  過去十年,風電等可再生能源取得了巨大的發展,這已經成為未來革命的一個潮流和方向。在第一次能源革命過程中,人類發明了蒸汽機;第二次能源革命人類發現了石油和天然氣,用石油和天然氣代替了煤炭。第二次能源革命也發明了電力的應用,使電力成為一項通用技術,促進各行各業飛速發展。
 
  第三次能源革命就是未來在終端用能上,電氣化趨勢非常明顯,“雖然現在只有40%左右用電的比例,但未來可能要達到60%、70%,甚至80%以上的終端用能都來自電力”,秦海巖說,用可再生能源代替化石能源,是當前面臨的能源革命,也是總體趨勢。
 
  五大六小寡頭市場被打破風電投資主體多元化
 
  中國已連續多年成為全球最大風電市場。據全球風能理事會(GWEC)發布的《全球風電市場年度統計報告2017》顯示,2017年,全球風電新增裝機容量超過5200萬千瓦,累計裝機容量達到5.4億千瓦。其中,中國新增裝機容量和累計裝機容量分別占世界份額的37%和35%,位居全球首位。
 
  在風電投資層面,全球的可再生能源投資也表現出強勁態勢。根據彭博新能源投資近期發布的報告數據顯示,2017年全球可再生能源投資達到3335億美元,較2016年增加3%。中國可再生能源投資達到1326億美元,占全球總量的40%。
 
  “中國風電企業機組市場規模亦不斷擴大,占據了90%以上的國內市場份額;而中國風電機組近幾年出口比例呈逐步增長態勢,2017年中國風電機組累計出口容量達320萬千瓦”,秦海巖表示,風電機組出口國家日益增多,這體現了中國風電機組技術的穩步提升。
 
  在技術研發上的進步顯著,他表示十多年前中國剛開始生產研發600千瓦的機組,要造一個單機容量一兆瓦的機組都比較困難,而到2017年,中國研發的6兆瓦機組已經在市場上實現了批量應用。另外,針對中國中東南部低風速的情況,中國風電制造企業研發了很多適合低風速的機組。
 
  在技術創新方面,風電機組新機型的研發速度加快。2017年中國整機制造企業的新機組研發數量達87個,而2007年這一數字僅為10到20多個。
 
  在風電成本方面,秦海巖提及由于風電技術規模化的應用,學習曲線效應以及技術創新,使得風電成本下降了40%。他表示,現在全球風電平均度電成本為6美分/kwh,根據國際可再生能源署的預測,到2020年風電平均度電成本能降到5美分/kwh。
 
  棄風限電,仍是我國實現風電平價上網的最大障礙。秦海巖比較稱,按照現在風電的投資成本,基本上可以跟當地的火電持平,這就可以進行所謂的平價上網。
 
  伴隨著中國風電機組在技術研發、投資、出口等方面的利好消息,中國風電投資主體卻發生了較大變化。以往,中國風電開發的投資主體主要是國有企業——“五大六小”,市場占比曾高達80%到90%。秦海巖表示,從前兩年開始,中國風電投資主體越來越多元化,除了“五大六小”的國有企業之外,民營中小企業開發商越來越多。
 
  眾所周知,中國能源市場是較為封閉、壟斷的寡頭競爭市場,行業壁壘較大,民營企業進入門檻較高。然而,可再生能源的發展對能源領域投資帶來了天翻地覆的變化,近幾年,風電領域小的開發商數量在增多,總體開發規模占比達50%以上,已基本超過了“五大六小”。秦海巖表示,未來都是分散式的電源,網格化的電網,這為廣大中小投資者帶來巨大機會。
 
  新能源未來格局風電走向何方?
 
  “我國風電成本下降明顯,但仍有較大下降空間”,未來風電會走向何方,會有怎樣的發展?秦海巖認為,棄風限電如果解決,可以解決6美分/kwh的差距。
 
  對此,他認為,技術上來看障礙不大,主要問題還在于利益協調,這是體制機制層面的問題,并非技術上的障礙。而要再進一步縮小平均度電成本,得靠行業技術的持續升級與進步,使得通過技術應用規模化,更有利于降低成本。目前,從技術創新、產業鏈上下游協調等因素考量,中國風電行業實現這一跨越的難度不大。
 
  中國可再生能源已經發展到一個新階段。秦海巖認為,過去中國已經解決了很多問題,風電成本已完全可以和火電成本競爭,而電力的體制、機制問題是中國現階段面臨的挑戰。
 
  風能、太陽能等可再生能源是一種分布式的能源,它是點狀的、分散式的、網格化的能源,而垂直的、一體化的、壟斷型的電網結構不適合其應用。未來的電力系統也將向去集中化、網格化發展,電網體系以及整個體制機制都面臨著變革。
 
  “這個新的時代已經從成本上的主要矛盾,變為了如何構建新的電力系統,構建新的電力體制機制的矛盾。從微觀上看,中國未來風電發展的市場方向一定是中東南部,而不是西部。”秦海巖對當前中國風電發展形勢做出自己的研判。此外,德國、歐洲的三大電力公司已把所有煤電資產剝離了,他認為這是未來的大趨勢。
 
  但不少人可能會對此感到疑惑,中東南部是中國的負荷中心,也是人口的聚集中心,這些地方有空間開發風電嗎?秦海巖表示這里面存在非常大的認知誤區。諸如德國這樣的國家,國土面積很小,但安裝了將近6000萬千瓦的風電。
 
  根據統計數據顯示,德國每單位國土面積的裝機量是155千瓦每平方公里,而且德國很多州甚至達到了200、300千瓦每平方公里的裝機密度。而中國江蘇、湖北、湖南、安徽等中東南部地區每單位國土面積的裝機量,最高為50千瓦每平方公里,最低為10千瓦每平方公里,比德國至少差3倍甚至10幾倍的比例。
 
  秦海巖表示,盡管德國風電機組裝機密度高,但因為從來沒有集中式的風電,都是在農場里面,呈分散式,因此并不會妨礙經濟的發展,也沒有對環境造成大的危害甚至視覺上的障礙,因此中國中東南部的開發潛力非常大。
 
  他提到,中國中東南部風電開發方式也存在新的挑戰。第一,微觀選址面臨新的情況,東南部地區都是復雜地形,需要提高選址水平。案例顯示,如果機位選擇差20、30米,發電量可能差100、200小時。
 
  第二,分散式開發比較零散,土地獲取難,風能資源好的地方還需進一步開發。秦海巖認為,下一步分散式風電一定要跟縣域經濟發展結合起來,讓風電能促進當地的縣域經濟發展,包括結合特色小鎮以及當地的民生建設。這樣就能把當地政府、農民的積極性調動起來,讓分散式風電大有可為。
 
  第三,風電制造企業也面臨新的挑戰,即如何利用先進的IT技術提高風電機組的運行水平。現在很多制造企業已經開始采用數字雙胞胎技術,給整個風電機組進行數字建模,通過對數字建模的模型進行診斷分析,出故障之前就能有所評估預測,可以提前進行預防性維修。
 
  現階段,中國可再生能源發電量占比5%,未來隨著發電量占比大幅提升,中國的電網到底可以不可以承受呢?秦海巖表示,國外做過很多這樣的研究報告,在一個電力系統里面,風電、光伏這樣的波動式能源,其發電量占比在20%以下的時候,現在的技術、管理手段無需調整,整個電力系統就完全可以應對這20%波動式的電源接入。
 
  未來,當可再生能源達到100%發電量的時候,需要進一步提高整個電力系統的靈活性,可以靠儲能來解決。儲能問題解決后,會讓整個電力系統產生巨大變革,通過把需求側靈活性調動起來,應對風和光的波動性。
 
  德國、丹麥等很多歐美國家都在向這個方向發展,秦海巖認為中國也應在這一方向上堅定不移,畢竟充分利用風電、光伏等可再生能源,才能解決人類能源和環境危機。

 
 

 

 
 
 
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