■ 本报记者 范毓蓉 刘宏森
编者按:在“双碳”目标引领下,我国风电产业正以前所未有的速度迈向高质量跃升新阶段。“十四五”期间,风电产业取得了哪些辉煌成就?面向“十五五”,又将面临哪些机遇与挑战?日前,《国家能源集团报》专访了世界风能协会副主席、中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩,国家能源集团电力产业管理部副主任李大钧。
《国家能源集团报》:请您简要介绍“十四五”以来我国风电产业的发展状况。
秦海岩:“十四五”以来,我国风电产业保持高质量发展,装机规模实现倍增,2024年新增装机8725万千瓦,占全球的近七成;截至2024年年底,累计装机容量突破5.6亿千瓦,占全球近一半,新增和累计装机双双稳居全球第一;发电量在全社会用电量中的占比从2020年6.2%提升至2024年10.1%。同时,风电全产业链年产值约1.2万亿元,带动就业人数超200万人,相当于减排二氧化碳约10亿吨,风电价值日益凸显。
我国风电应用场景日益丰富,海上风电进入规模化开发阶段。零碳园区建设提速,绿电制氢氨醇项目相继落地。2024年,我国海上风电新增装机占全球的六成,累计装机占全球的51%以上。深远海与漂浮式海上风电成为发展重点,漂浮式风电机组单机容量达到4兆瓦~20兆瓦之间。
李大钧:“十四五”时期是国家能源集团新能源产业跨越式发展的关键五年,风电保持年均开工800万千瓦的发展速度。截至“十四五”末,集团风电装机规模将超过7300万千瓦,略高于光伏装机规模,新能源装机结构不断优化,总装机继续保持世界第一。
一是海上风电资源获取与储备取得重要进展。集团已获取及储备的海上风电资源规模近1000万千瓦。二是在风资源相对匮乏的中东部平原地区成功实现规模化开发。集团率先广泛应用高塔筒、大叶轮风电机组技术,有效开发安徽、江苏、河北、东北、河南等地区的低风速风电资源,项目经济效益可观。三是工程建设和生产运营质量行业领先。集团风电产业设备可利用率在行业名列前茅。在中国电力企业联合会组织的对标评比中,集团大批风电场获评星级优胜风电场。四是智慧化运维水平显著提升。集团积极推进“无人值守、少人值班”的“黑灯场站”建设,连续开展智慧化场站认证工作。通过应用机器人、无人机进行智能巡检,特别是依托“擎源”大模型实现风机“状态检修”和风功率预测智能化精准化,为应对新能源全面参与电力现货市场交易提供关键支撑。五是大基地项目成为发展新引擎。“十四五”期间,集团投资建设多个50至100万千瓦大型风电基地项目。在“沙戈荒”大基地中,宁夏腾格里1300万千瓦新能源项目就包含400万千瓦风电。此外,在宁夏海原、固原以及吉林、新疆、内蒙古等地也布局了多个大型风电项目。
《国家能源集团报》:目前,我国风电领域有哪些领先的科技创新技术?还有哪些亟待突破的难点?
秦海岩:中国已成为全球风电创新策源地。
一是风电机组技术走在世界前列。在大容量机组上持续推陈出新,还针对复杂环境推出特型机组,长叶片、高塔架应用等方面也处于国际领先水平。陆上、海上风电机组最大单机容量分别达16兆瓦和26兆瓦级别。二是数字化、智能化技术在全链条广泛应用。选址环节,基于中尺度建模技术、卫星遥感物理建模技术和高精度风电场微观选址技术的智慧选址模式逐步取代传统方式。三是关键零部件技术不断突破。采用大厚度翼型、后掠设计及弯扭耦合技术设计长柔叶片,提升风能转化效率与安全性;采用碳纤维拉挤板主梁,实现大幅减重,降低运输吊装难度;随着热处理工艺、工序加工、保持架制造、表面涂层等技术的突破,国产主轴承实现大批量应用,降低了设备成本。
李大钧:国家能源集团聚焦前沿技术研发与示范应用,在风电领域取得多项具有行业影响力的成果。首先,在海上风电融合发展领域,龙源电力推出的“国能共享号”开创性地将海上风电基础结构与海洋养殖功能相结合,实现“海上风电+海洋牧场”融合发展。其次,在大容量风电机组研发与应用方面取得重大突破。集团与东方电气联合研制的26兆瓦风电机组获得国家能源局首台(套)重大技术装备认定,进入样机测试和试运行阶段,成为目前国内乃至全球技术领先的大容量风机之一。最后,在构网型风机技术方面积极布局与探索。构网型风机技术具备主动向电网提供无功功率支撑、稳定电网电压和频率的能力。这项技术主要由风机设备厂商主导研发,国家能源集团作为重要的应用方和合作伙伴,将通过联合研发、项目示范等方式参与其中。
《国家能源集团报》:“十五五”时期,我国风电产业高质量发展的方向和区域主要是什么?
秦海岩:新一轮国家自主贡献目标提出,到2035年,风电和太阳能发电总装机容量达到2020年的6倍以上、力争达到36亿千瓦,这为风电产业长期发展注入更多确定性。中国风电发展潜力巨大,“三北”、中东南部、海上风电、国际市场发展空间广阔,足以支撑年均新增装机超1亿千瓦发展需求。
“三北”地区风能技术可开发量超75亿千瓦,风电度电成本已低于当地煤电。为扩大风电消费,除电力外送,还需吸引高载能产业向内陆地区转移,打造新能源装备制造业、电力燃料原料、绿色化工、算力等产业,构建以可再生能源开发利用为基础的区域经济社会发展新模式(ROD模式),积极拓展本地消纳、促进区域发展。
中东南部陆上风能技术可开发量超25亿千瓦,应就地开发、就近利用,推动“电从身边来”。在负荷中心区域建设100%可再生能源示范城市,在广大农村地区因地制宜实施“千乡万村驭风行动”,赋能乡村振兴。
离岸300公里范围内的海上风能技术开发量超27亿千瓦,成为我国风电产业发展的重要增长极。当前核心任务是要加强顶层设计和完善政策体系,强化前沿技术与共性技术攻关,以期降低成本,推动建设一批深远海风电以及海上风电与海洋牧场、制氢、能源岛、观光旅游等融合发展的示范性项目。
《国家能源集团报》:“十五五”时期,尤其在《关于深化新能源上网电价市场化改革促进新能源高质量发展的通知》(以下简称“136号文”)推动下,我国风电产业在高质量发展中还面临哪些挑战?
秦海岩:从国家层面讲,需要主管部门健全大基地、海上风电、乡村风电等关键领域的管理机制,完善绿色氢氨醇、绿电直连、零碳园区等方面的配套政策,进一步推动电力体制改革,形成真正适应高比例风电的市场机制。从行业层面看,需做好“反内卷”工作。风电企业应从单纯的价格竞争转向价值竞争,促进风电产业有序竞争和良性健康发展。持续开展全产业链创新,加快开发与利用模式创新,推动风电向集成融合升级,加快对以绿电制氢氨醇为代表的多能转换技术的探索与示范应用,推动新模式、新业态不断涌现。
李大钧:国家能源集团风电产业发展面临以下挑战:
一是项目选址与外部环境约束日益突出。部分老旧风场周边区域逐渐划入生态红线或保护区,或受工业、农业及生活设施影响,导致原址扩建或改造项目审批受限,制约着存量资源的深度开发利用。二是资源获取与项目消纳压力并存。尽管集团在内蒙古、新疆等矿区拥有大面积土地资源,具备发展“新能源+”的独特优势,但资源竞争激烈,项目落地难度加大。同时,面临“量价齐跌”的市场环境,需推动建立有利于新能源消纳的电价与补偿机制,保障项目合理收益。三是成本控制与技术创新仍需加强。集团公司需进一步通过数智科技手段降低运维成本,优化造价管理,强化对标分析,提升项目全生命周期的经济性。特别是在大容量机组、智能控制、设备回收再利用等方面,要加快技术突破与规模化应用。四是政策执行与战略落地存在衔接挑战。集团需加强内部协同,推动“新能源+煤化”“新能源+矿区”等多能融合模式,将资源禀赋转化为项目实效。
《国家能源集团报》:我国首批风电项目陆续达到服役年限,风电领域采取了哪些应对措施?
秦海岩:截至2024年年底,我国累计退役的风电机组容量为158.8万千瓦。对于风电机组集中退役,在政策层面已形成完善的管理体系。针对风电机组集中退役带来的关键部件批量化处置等问题,业界正加紧完善回收再利用体系。以叶片为例,一方面通过延寿技术减少退役叶片产生量;另一方面已探索出多条可行的叶片回收技术路线,并成功落地多个示范项目。
李大钧:国家能源集团根据具体情况对到期风电场因地制宜进行处理。
一是开展老旧风场评估与改造。对于机组故障率高、性能下降的项目,集团采取“上大压小”“等容替代”“增容替代”措施,利用先进大容量机组进行替代,已完成数个项目“上大压小”改造,效益提升不少。对于美国GE机组等质量和运行尚佳的机组,组织行业专家进行评定后,加快对核心部件和软件控制系统进行升级改造,延长机组使用年限。二是围绕退役风机资源化利用开展研究。目前退役风机中,塔筒等钢材部件作为废钢回收处理,叶片是最大的处理难题,现阶段的叶片主要采用玻璃纤维复合材料,这类材料难以降解,直接填埋也会对土壤造成污染。龙源环保前瞻性研究新能源固废资源化利用技术,与龙源电力在辽宁建成首个千吨级叶片回收示范线,将其破碎后用于制作建材或交通、旅游配套设施,以及艺术作品等。
总体而言,退役风机的叶片回收处理,目前仍处于探索阶段,面临技术、成本和安全防护等多重挑战,需要制造端、运营端和政策端协同推进。
《国家能源集团报》:作为行业专家,您对国家能源集团进一步推动风电产业高质量发展有哪些建议?
秦海岩:随着新一轮国家自主贡献目标的提出,以及碳达峰碳中和目标的实施进入关键期,我国新能源产业迎来了历史性机遇期。推动落实这些国家战略,需要国家能源集团这样的大型央企勇担重任、作出表率。希望国家能源集团充分发挥资金、技术、人才优势,通过深入推进技术与开发利用模式创新、推广数字化和智能化技术应用、加快“走出去”步伐、加速“风电+多能源/多产业”集成融合发展等举措,引领我国风电开发效率和利用水平迈上新高度,在应对气候变化、加快能源转型、保障国家能源安全中作出更大贡献。
李大钧:“十五五”时期是风电产业发展关键期,国家能源集团正在加紧谋划,力争年均新增风电装机达900万千瓦以上。建议从以下方面保障和促进风电产业高质量发展目标的达成。
一是科学制定新能源管理体系与管理机制。在此过程中,要考虑执行流程与现场落实间因时间尺度变化带来的影响;同时要创新管理机制,缩短管理链条,实现责任具体化、流程扁平化,确保执行刚性和灵活性相结合。二是汇聚各方力量获取优质风电资源。随着新型能源体系建设,新能源资源尤其是风电成为支撑地方经济发展的主力之一,集团公司要注重赋能地方经济建设,大力获取风电资源,实现企地共赢。三是源头管控打造精品工程。创新风电场工程设计标准,强化对标,分区域、分类型个体化设计,降低造价、做优增量。要全面提升风电新技术、新材料的应用推广,保持行业对标优势,做好项目成本领先。四是实施一体化全生命周期管理,增强企业营销能力。要树立全生命周期的管理理念,项目立项之初就以市场化电量、电价以及市场消纳情况衡量风电项目收益水平,融合数字化、智慧化装备压降运维成本。发挥一体化优势,围绕“一省一集控、一省一运维、一省一营销”,尽快研究出台不同区域的电力营销策略和管理体制,提高电力营销能力,实现有风就发电、发电就创效。五是深化创新引领助力行业发展。统筹谋划风电技术创新和装备升级,集中突破大兆瓦机组、深远海风电、“海上风电+综合能源”等关键技术,引领驱动新能源技术革命。