來源:中國石化報 時間:2023-11-27 09:35
在全球能源轉(zhuǎn)型和應對氣候變化的背景下,風力發(fā)電已成為除光伏外全球經(jīng)濟體能源轉(zhuǎn)型的重要方向。風力發(fā)電作為一種可再生能源發(fā)電技術(shù),受到越來越多國家的重視。我國風電行業(yè)近年來取得了令人矚目的成就,風電裝機容量持續(xù)增長。未來,要實現(xiàn)更加高效、可靠和可持續(xù)的風能利用,需要加強風電技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新,加大風電資源的開發(fā)和利用力度,提高風電系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性,完善政策環(huán)境和市場機制,為風電行業(yè)提供長期穩(wěn)定的支持和發(fā)展空間。
本版文圖除署名外由 勝利油田高級工程師 顧永強 提供
前不久,全球首個漂浮式風漁融合項目在福建莆田南日島海上風電場完成全部工程安裝,即將投產(chǎn)發(fā)電,這意味著我國風電開發(fā)邁入深遠海。
從陸地到近海再到深遠海,我國風電行業(yè)走出了一條從無到有、從小到大、從弱到強的崛起之路,風電裝機容量持續(xù)增長。截至去年底,我國累計風電裝機容量達到385.72吉瓦,占全國總裝機容量的14.3%,占全球風電總裝機容量的40%。我國風電裝機容量快速增長得益于政府的政策扶持、資金支持和科技引領。
能源轉(zhuǎn)型需求推動風電發(fā)展
風能作為一種清潔、可再生能源,不會產(chǎn)生二氧化碳、氮氧化物等污染物。與傳統(tǒng)化石能源相比,具有非常顯著的環(huán)保效益,能有效減少空氣和水污染。隨著風電技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟,風電設備的效率和可靠性逐步提高,同時風電成本不斷下降,風力發(fā)電具有規(guī)?;瘧煤烷_發(fā)的可行性,發(fā)展前景十分廣闊,成為除光伏外全球經(jīng)濟體能源轉(zhuǎn)型的重要方向。
在全球能源轉(zhuǎn)型和應對氣候變化的背景下,我國為推動實現(xiàn)“雙碳”目標,加強了對可再生能源的支持,制定了一系列綠色能源優(yōu)惠政策,不斷加大投資力度,推進風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展,推動技術(shù)創(chuàng)新和項目建設,提高風力發(fā)電效率和可靠性,同時密切關(guān)注風電市場發(fā)展動態(tài),加強國際合作和技術(shù)交流,推動風電裝機規(guī)模進一步擴大。
前三季度,我國風電新增裝機容量3348萬千瓦,其中陸上風電3205萬千瓦、海上風電143萬千瓦。從裝機容量分布看,“三北”地區(qū)占新增裝機容量的65%。風電累計裝機容量突破4億千瓦,同比增長15%,其中陸上風力發(fā)電3.68億千瓦、海上風力發(fā)電3189萬千瓦。我國風力發(fā)電量6305億千瓦時,同比增長16%。風電平均利用率97.1%,同比提升0.6個百分點。
需要注意的是,清潔可再生能源替代傳統(tǒng)化石能源是一個長期過程。我國目前能源結(jié)構(gòu)仍以煤炭為主,未來需要加快清潔低碳能源的應用和普及。在風電行業(yè)發(fā)展過程中,應深入研究風電技術(shù)的創(chuàng)新和突破,強化核心技術(shù)的攻關(guān)和應用,提高我國風電行業(yè)的核心競爭力,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級和技術(shù)升級。
高效利用推動風力發(fā)電技術(shù)升級
風電行業(yè)實現(xiàn)快速穩(wěn)健發(fā)展,不僅需要提高風機制造能力,擴大裝機容量,而且需要推動風電技術(shù)創(chuàng)新和升級。我國風力發(fā)電技術(shù)正在不斷升級,向高容量、高效率、高可靠性發(fā)展。
目前,我國風力發(fā)電裝機容量逐步提升,大型風機裝機容量已超過10兆瓦。風機容量的提升,可以減少設備數(shù)量、占地面積,提高風電場的發(fā)電量和經(jīng)濟效益。高容量風機還有助于降低裝機和運維成本,提高風力發(fā)電的市場競爭力。此外,我國還在推動超大型風機的研發(fā)和應用,預計未來裝機容量還將進一步提升。
伴隨風機裝機容量提升的是風力發(fā)電技術(shù)的整體提升。近年來,我國在風機控制、葉片材料、變電技術(shù)、電網(wǎng)接入等方面進行了廣泛的研究和創(chuàng)新,通過提升風機的控制系統(tǒng)水平,實現(xiàn)更加精確和智能的風力發(fā)電調(diào)度和運行控制,提高電網(wǎng)穩(wěn)定性和風電場的發(fā)電效率;采用新的材料和結(jié)構(gòu)設計,提高葉片的效率和耐久性;研發(fā)和應用新一代風電變流器和集成儲能系統(tǒng),提高風電場的可靠性和響應能力。
我國還加快構(gòu)建風電技術(shù)創(chuàng)新體系和科研平臺,加大對風力發(fā)電技術(shù)的支持和投入力度,鼓勵科研機構(gòu)、企業(yè)和高校加強合作,促進科技成果的轉(zhuǎn)化和應用。同時,加強標準制定和監(jiān)督管理,推動風力發(fā)電技術(shù)標準化、規(guī)范化,提高技術(shù)質(zhì)量和市場競爭力。
風電裝備制造水平世界領先
風電裝備制造企業(yè)不斷加大對新技術(shù)和新材料的研發(fā)投入力度,推動了風電裝備性能和效率提升,尤其是在風輪葉片的制造方面,風電裝備制造企業(yè)采用先進的復合材料和制造工藝,使葉片更加輕、堅固和耐用。此外,智能化技術(shù)和數(shù)字化管理系統(tǒng)的引入,也提高了風電裝備的運行效率和安全性。
我國還推動技術(shù)創(chuàng)新和人才培養(yǎng),通過科研項目的資助和創(chuàng)新平臺的建設,風電裝備制造企業(yè)得以充分發(fā)揮自主創(chuàng)新的優(yōu)勢,風電裝備的性能和質(zhì)量不斷提高。與此同時,高校將風電作為重點學科和專業(yè)進行培養(yǎng),并積極開展科研合作,為我國風電裝備制造業(yè)的發(fā)展提供了堅實的人才和技術(shù)支撐。
我國注重提高風力發(fā)電的效率和可靠性,通過不斷推進技術(shù)創(chuàng)新,提高風機的運行效率和可靠性,降低風力發(fā)電的成本。同時,加強對風電場的管理,提高運行穩(wěn)定性和可持續(xù)性。
隨著我國風電行業(yè)的快速發(fā)展,我國風電裝備制造水平達到世界領先水平。我國在風力發(fā)電裝備的設計、制造和運維方面積累了豐富的經(jīng)驗和技術(shù)實力,形成了完善的產(chǎn)業(yè)鏈和供應鏈。從風力發(fā)電裝備的研發(fā)設計、核心零部件的制造,到設備的裝配和運維,形成了集約化、規(guī)?;纳a(chǎn)體系。優(yōu)勢企業(yè)通過整合產(chǎn)業(yè)鏈資源實現(xiàn)了技術(shù)的跨越式發(fā)展和成本的大幅降低,從而在全球風電市場上具備了核心競爭力。
風力發(fā)電行業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)
1.資源分布不均衡
盡管我國擁有豐富的風能資源,但分布不均衡,集中在部分地區(qū),如東北地區(qū)和華北地區(qū)。這種不均衡導致了電網(wǎng)建設和輸送的困難,增加了風力發(fā)電的成本。由于一些地區(qū)風力發(fā)電裝機規(guī)模超過電網(wǎng)的承載能力,導致風力發(fā)電棄風現(xiàn)象嚴重,造成資源浪費。因此,需要采取措施,促進風力發(fā)電資源的多元化,增強跨區(qū)域輸電能力,以更好地利用風力發(fā)電資源滿足遠距離輸電增加的需求。
2.儲能不足和電網(wǎng)接入難
風力發(fā)電具有間歇性和波動性,需要配套的儲能設施來解決風力發(fā)電功率波動對電網(wǎng)的影響。目前,我國風電儲能技術(shù)尚未達到大規(guī)模商業(yè)化應用的水平,成本仍較高,儲能系統(tǒng)建設和運營管理方面亟須進一步改進。一些風力發(fā)電資源豐富的地區(qū),特別是偏遠地區(qū),存在電網(wǎng)不足或接入困難的問題,這將限制風能的開發(fā)和利用。這些地區(qū)離主要用電區(qū)較遠,電網(wǎng)建設成本高、技術(shù)難度大,存在輸電損耗等問題。
3.風力發(fā)電具有不可靠性和不穩(wěn)定性
由于風速和風向的不確定性,風力發(fā)電能力相對不穩(wěn)定,導致電網(wǎng)的調(diào)度和穩(wěn)定性受到挑戰(zhàn)。因此,需要加強風能與其他能源的協(xié)調(diào)運行,提高電網(wǎng)的靈活性和響應能力,通過應用先進的儲能技術(shù)和智能電網(wǎng)建設來解決風力發(fā)電波動性帶來的問題,確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
4.與國際先進水平相比仍存在一定差距
盡管我國在風電技術(shù)領域取得了顯著進展,但與國際先進水平相比仍存在一定差距。這其中可能涉及風機的設計、材料選用、風場優(yōu)化、智能運維等方面。為了縮小差距,需要加大在風力發(fā)電技術(shù)研發(fā)上的投入力度,鼓勵創(chuàng)新型企業(yè)和科研機構(gòu)合作,引進和吸收國際先進技術(shù),同時培育本土創(chuàng)新力量,提高風力發(fā)電裝備的效率和可靠性,推動風力發(fā)電產(chǎn)業(yè)向著更先進和可持續(xù)的方向發(fā)展。
此外,政策環(huán)境和市場機制的完善也是保障風力發(fā)電可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。政府需要營造穩(wěn)定、可預測的政策環(huán)境,提供長期的優(yōu)惠政策支持,促進風力發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈健康發(fā)展。同時,加強市場監(jiān)管和完善競爭機制,為風力發(fā)電企業(yè)提供公平競爭的環(huán)境,推動風電行業(yè)市場化運作和可持續(xù)發(fā)展。
制圖:周紅青
加速氫能交通規(guī)模化,“氫行計劃”在路上
本報訊 前不久,在2023年中國氫能產(chǎn)業(yè)大會開幕式上,中國氫能聯(lián)盟聯(lián)合中國國際經(jīng)濟交流中心、佛山仙湖實驗室等共同發(fā)布《可再生氫100行動倡議——氫行計劃》,由國家能源集團國華投資公司(氫能公司)、東風公司和現(xiàn)代汽車等單位共同啟動氫行計劃。
2021年9月22日,在“雙碳”目標提出一周年之際,中國氫能聯(lián)盟發(fā)起《可再生氫100行動倡議》,力爭到2030年實現(xiàn)國內(nèi)可再生能源制氫裝機規(guī)模達到100吉瓦。
當前,加快氫能產(chǎn)業(yè)化布局已成為全球共識。我國高度重視氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,先后發(fā)布了《氫能產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃(2021~2035年)》《氫能產(chǎn)業(yè)標準體系建設指南(2023版)》,并實施了五大燃料電池汽車城市群應用示范。在汽車城市群應用示范引領下,各地都在積極布局氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)。但氫能在交通領域面臨供應網(wǎng)絡、場景開發(fā)、使用成本、市場分割等方面的挑戰(zhàn)。
為加快氫能在交通領域綠色化和規(guī)?;瘧?,《可再生氫100行動倡議——氫行計劃》發(fā)布。它包含強化氫能科技創(chuàng)新引領作用、加快燃料電池汽車規(guī)?;l(fā)展、引導綠色氫能示范應用、探索氫基動力車船及航空器應用、建立交通用氫氣品質(zhì)檢測體系和加強區(qū)域互聯(lián)互通六個方向。
氫行計劃是由中國氫能聯(lián)盟聯(lián)合業(yè)界發(fā)起、積極響應《可再生氫100行動倡議》的重要實踐。通過氫行計劃,推動氫動力系統(tǒng)創(chuàng)新、可再生氫及氫基綠色燃料應用和氫品質(zhì)保障,加快氫高速、氫基動力列車、礦卡和船舶示范,促進交通領域深度脫碳,力爭以規(guī)模化示范助力形成“百站萬輛”格局,帶動氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展示范區(qū)建設。
引領國資央企加快氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)示范應用,國家能源集團聯(lián)合東風公司、現(xiàn)代汽車、同濟大學、上汽捷氫、氫跡技術(shù)、中汽中心、飛馳科技共同作為氫行計劃的首批支持單位,率先結(jié)合氫行計劃啟動“氫行加速,國能領跑”我國首個中央企業(yè)氫燃料電池應用示范項目。
首批支持單位將充分利用已建成的國華投資(氫能公司)商業(yè)化運營的如皋、萬全、永利、棗泉加氫站等氫能供應系統(tǒng),共同聚焦氫能在交通領域的規(guī)?;l(fā)展,發(fā)揮各自在行業(yè)中的引領優(yōu)勢,推動央企辦公、工程和生活車輛逐步實現(xiàn)氫燃料電池汽車替換,并圍繞上述場景開展制氫廠、加氫站NQI體系建設,為氫能在交通等領域的應用提供氫氣品質(zhì)、安全運營及清潔氫能碳資產(chǎn)開發(fā)等支撐,引領國資央企加快氫能在交通領域的示范應用。
自2017年起,佛山南海已連續(xù)舉辦六屆氫能產(chǎn)業(yè)大會。2023年中國氫能產(chǎn)業(yè)大會以“擁抱綠氫時代 迎接零碳未來”為主題,重點圍繞《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021~2035年)》的深入落實、綠氫應用示范建設與綠氫平價路徑、氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?;l(fā)展、技術(shù)創(chuàng)新與國際合作等進行研討交流。同期,佛山市還舉辦了仙湖國際論壇、“氫聽項目”投融資路演會、氫聽劇場、第七屆中國(佛山國際氫能與燃料電池技術(shù)及產(chǎn)品展覽會(CHFE2023),以及參觀考察、試乘體驗等系列活動。作為氫行計劃的一部分,中國氫能聯(lián)盟還組織東風公司、現(xiàn)代汽車等在大會期間開展了氫燃料電池汽車試乘試駕活動。(盧常佳)
●我國風電設備出口快速增長
我國風電設備的大型化發(fā)展為擴大國際市場份額提供了有力支撐。從兆瓦級風力發(fā)電機到10兆瓦級風力發(fā)電機再到20兆瓦級風力發(fā)電機,風力發(fā)電機正在朝著更大容量、更高效的方向發(fā)展。
根據(jù)中國風能協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù),2018年,我國風電設備出口額達到150億美元,比上年增長8%。這一數(shù)字顯示出我國風電設備制造和出口領域的強大競爭力,以及全球市場對我國產(chǎn)品的信任與認可。
2019年,我國風電設備出口繼續(xù)保持增長態(tài)勢。風電設備出口額超過160億美元,比上年增長6%。這主要得益于我國風電技術(shù)的不斷創(chuàng)新和優(yōu)化,以及出口企業(yè)不斷擴大生產(chǎn)規(guī)模和提高產(chǎn)品質(zhì)量。
2020年,盡管受到全球疫情的影響,我國風電設備出口仍保持穩(wěn)定增長,出口額逾170億美元,比上年增長8%。這一增長主要受益于國內(nèi)風電裝機規(guī)模的持續(xù)擴大和國際市場對清潔能源的需求增加。
2021年,隨著國內(nèi)疫情穩(wěn)定,我國風電設備出口額逾172億美元,與上年基本持平。風機出口3268兆瓦,比2020增長44.1%。整機設備占比降至30.31%,風電機組零件出口金額占比達到69.7%。
2022年,我國新增風電機組出口容量229萬千瓦,僅占新增吊裝容量的4.6%,累計出口發(fā)運容量1193萬千瓦,出口設備遍布全球五大洲49個國家。預計到2032年,我國出口風電機組累計裝機容量將超過100吉瓦。
大型化的風力發(fā)電設備具有更高的發(fā)電效率和降低成本的潛力,在國際市場競爭中更具優(yōu)勢,有望在海外市場獲得更多訂單。
我國風電設備的技術(shù)創(chuàng)新和提升推動了國際市場的開拓。我國積極投入研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新,風電企業(yè)取得了許多突破性成果。例如,全球首個漂浮式風漁融合項目在福建莆田南日島海上風電場完成全部工程安裝,即將投產(chǎn)發(fā)電,標志著我國在深遠海風電領域取得重要突破。我國參與了英國“漢普頓韋克”風電場項目,該項目是英國迄今規(guī)模最大的離岸風電項目之一。先進的技術(shù)將為我國風電設備在國際市場打開更廣闊的空間,為全球風能行業(yè)的發(fā)展作出積極貢獻。
●國際合作助力風電發(fā)展
我國風電設備的國際合作也為拓展海外市場提供了重要支持。通過積極主動的國際合作,我國風電企業(yè)得以獲取更多的技術(shù)與市場資源。與國際知名企業(yè)進行項目合作既提升了我國風電設備的水平和品牌形象,又促進了全球風電產(chǎn)業(yè)的合作與發(fā)展。在國際市場,我國風電設備得到廣泛的認可和信賴,成為全球眾多國家和地區(qū)的首選之一。
在技術(shù)創(chuàng)新和標準制定方面,我國與國際能源署、聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署等國際組織密切合作,共同推動風電技術(shù)和標準國際化。例如,我國積極參與國際風能標準的制定和升級,推廣國際標準化和規(guī)范化,加強風電領域的認證和監(jiān)督管理。同時,與其他國家在風電技術(shù)研究和開發(fā)領域開展廣泛合作,推動技術(shù)共享和交流。這些合作促進了風電技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展,提高了國際間的合作水平和技術(shù)標準。
在市場開發(fā)和合作交流方面,我國與一些風電發(fā)展水平較高的國家和地區(qū)加強合作交流。例如,與美國、澳大利亞等國家開展廣泛合作,促進風電技術(shù)和市場的國際化,加強國際經(jīng)驗交流和成果共享,提高市場競爭力和管理水平。同時,我國還積極參加國際性的風電展覽和會議,展示風電技術(shù)和產(chǎn)品,加強與國際風電產(chǎn)業(yè)的合作。
在能力建設和人才交流方面,我國與一些國家加強人才交流和技術(shù)合作。例如,通過拓展留學生招生和交流的渠道,優(yōu)化對外學術(shù)交流的方式和內(nèi)容,不斷引進國際先進的技術(shù)和管理經(jīng)驗。同時,通過加強風電產(chǎn)業(yè)鏈整合和協(xié)同創(chuàng)新,推進國際能源合作,為國際清潔能源的發(fā)展作出積極貢獻。
廣電節(jié)目經(jīng)營許可證(廣媒)字第180號 信息網(wǎng)絡傳播視聽節(jié)目許可證:0110459號
京ICP備 10210212號-7 互聯(lián)網(wǎng)新聞信息服務許可證:10120170018號 中國石油化工集團有限公司主管 中國石化報社主辦 未經(jīng)授權(quán),禁止復制或建立鏡像