11月29日,據(jù)國家能源局消息,截至目前,我國風電并網(wǎng)裝機容量達到30015萬千瓦,突破3億千瓦大關,是2020年底歐盟風電總裝機的1.4倍、美國的2.6倍,已連續(xù)12年穩(wěn)居全球。目前,風電占全國電源總裝機比例約13%。
我國風電并網(wǎng)裝機容量在2015年首次突破1億千瓦;2019年突破2億千瓦,用時4年;此次突破3億千瓦,用時僅2年。
以下是歷年中國風電累計裝機量和新增裝機量情況(數(shù)據(jù)來源:國家能源局)。
2020年9月22日,國家主席習近平在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上首提“30·60”雙碳目標。2021年3月召開的中央財經(jīng)委員會第九次會議又提出“構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”。中國風電行業(yè)迎來新的發(fā)展契機。
據(jù)全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織預測,按照中國碳達峰、碳中和的戰(zhàn)略目標,2025年我國風電裝機有望達到5億千瓦,2030年達到8億千瓦,2050年達到22億千瓦,2060年將突破25億千瓦。
回顧風電發(fā)展,真正意義上的“中國風電元年”開始于2005年。這一年,國際上《京都議定書》正式生效,中國國內(nèi)《可再生能源法》獲得通過。同年,國家發(fā)改委出臺政策,要求風電設備國產(chǎn)化率達到70%以上,不滿足設備國產(chǎn)化率要求的風電場不允許建設。
當時,國產(chǎn)風機在中國市場的市占率僅有25%左右。風機國產(chǎn)化,先要解決“有沒有”,再去解決“全不全”、“強不強”。
曾經(jīng)有學者提出,不同行業(yè)的技術創(chuàng)新摸索出兩種截然不同的成功模式:以通信為代表的“單峰模式”和以鐵路為代表的“雙峰模式”。其中風電行業(yè)采取的就是“雙峰模式”,即運營商主導全局,為設備商創(chuàng)造穩(wěn)定的市場環(huán)境與投資回報,二者緊密配合,協(xié)作攻堅。
早年為推動“雙峰模式”落地,國家發(fā)改委曾親自出面,主持了“華能+華銳”、“龍源+金風”兩組搭檔的結對合作。
“雙峰模式”取得立竿見影的成績!褒堅+金風”組合穩(wěn)扎穩(wěn)打。2006年,40臺金風750千瓦風機在龍源在新疆的一個國產(chǎn)化示范項目中投產(chǎn)發(fā)電,這是國內(nèi)首次大規(guī)模應用國產(chǎn)化風機!叭A能+華銳”組合勢頭更猛。也是在2006年,華銳下線了中國臺國產(chǎn)化1.5兆瓦風機,并成功并網(wǎng)發(fā)電。次年,中國個國產(chǎn)化兆瓦級風電場——華能威海一期13臺風機一次性通過預驗收。
在華銳和金風的引領下,本土風機公司如雨后春筍般大量涌現(xiàn)。國產(chǎn)化政策出臺后不久,這個原本被外資巨頭壟斷的市場,已盡是本土風機公司的天下。維斯塔斯等外資巨頭戰(zhàn)略性放棄中國市場的一個關鍵原因就是價格。與其他行業(yè)一樣,風機國產(chǎn)化帶來的顯著的影響就是價格大幅下降。這也為風電日后承擔起碳中和重任奠定基礎。
不過,早年風電“大躍進”中出現(xiàn)了一段令人痛惜的插曲。2011年春,甘肅酒泉、河北張家口等多地發(fā)生風機脫網(wǎng)事故,對當?shù)仉娋W(wǎng)造成嚴重威脅。關于風電“垃圾電”的指責洶涌而至,當時的行業(yè)龍頭華銳也就此隕落。事故倒逼著風電行業(yè)開啟全面“大體檢”,下大力氣提升風電并網(wǎng)技術的安全性、穩(wěn)定性。
華銳的墜落并沒有阻擋中國風電產(chǎn)業(yè)繼續(xù)騰飛。值得一提的是早年中國風電行業(yè)“雙峰模式”的主導——龍源電力。龍源原隸屬于五大發(fā)電集團之一的國電集團,后來國電與神華合并成國家能源集團,龍源現(xiàn)為國家能源集團旗下子公司。
2005年至2009年間,龍源與金風合作,在新疆、甘肅、內(nèi)蒙古、黑龍江等“三北”風資源富集區(qū)共同推動1.5兆瓦國產(chǎn)風機的技術研發(fā)和市場運營。
解決完“有沒有”的問題后,龍源開始琢磨在“全不全”上下功夫。2009年,龍源開啟“上山、下海、低風速”的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型,把版圖從“三北”擴張到全國各地,同時也將更多的本土風機公司納入生態(tài)圈。
就在這一年,龍源在江蘇如東建設全球首座海上(潮間帶)試驗風電場,為明陽、聯(lián)合動力、遠景、上海電氣、海裝、三一重工、金風、華銳等8家當時中國主力風機公司提供海上風機試驗平臺。中國陸上風能資源富集區(qū)與高耗電區(qū)域呈逆向分布,“三北”地區(qū)的風電輸往經(jīng)濟發(fā)達地區(qū),需要大規(guī)模建設特高壓工程等輸電線路。而海上風能資源富集區(qū)卻恰好與高耗電區(qū)域重合,沿海發(fā)達省份大多對海上風電興趣熱烈。但海上風電比陸上風電技術含量更高,產(chǎn)業(yè)鏈更為復雜,龍源此舉算是開創(chuàng)了“中國海上風電的黃埔軍!薄
2010年,龍源又與遠景、聯(lián)合動力在安徽來安試驗開發(fā)低風速風電場,開中國低風速地區(qū)風電開發(fā)之先河。中國風資源60%以上為低風速地區(qū),低風速風機在用電需求量較大的中東部地區(qū)具有廣泛適用性,但國產(chǎn)風機在低風速領域卻長期缺位。隨著次年遠景99臺和聯(lián)合動力33臺低風速風機全部投產(chǎn)發(fā)電,國產(chǎn)風機終于填補此項空白。遠景也憑借低風速,彎道超車成為當今中國第二大風機公司。
2012年,龍源又與聯(lián)合動力合作,建設西藏那曲高海拔試驗風電場,這個平均海拔4600米的風電場是目前全球海拔高的風電場。
“雙峰模式”在中國風電行業(yè)掀起國產(chǎn)化浪潮。國家能源局首任局長張國寶在《篳路藍縷——世紀工程決策建設記述》中評論道:“(中國風電)在不到十年的時間里躍居世界首位,建立起完整的風電工業(yè)體系,以至于外國人驚呼,一個國家建立起完整的行業(yè)體系往往需要幾十年時間,而中國不到十年就辦到了。這不能不說是個奇跡!
在這個過程中,“運營商”與“設備商”相輔相成。龍源自2015年起穩(wěn)居全球大風電開發(fā)商之位;金風一度成為全球年度新增裝機量大的風機商;而2020年全球前十大風機商中中國公司占據(jù)七席,它們分別是金風(第二)、遠景(第四)、明陽(第六)、上海電氣(第七)、運達(第八)、中車風電(第九)、三一重能(第十)。
放眼全球,如今已只剩下維斯塔斯、GE和西門子歌美颯三家外資巨頭。不過,我們需要承認,這三巨頭無論在技術上還是國際市場的滲透上仍領先于中國企業(yè)。本土企業(yè)穩(wěn)固如今之地位,主要還是依靠龐大的中國市場。這也導致風電領域中國市場與國際市場的長期割裂:三巨頭很難打入中國市場,而中國企業(yè)在國際市場也舉步維艱。
中國風機界在“強不強”的問題上還任重而道遠。其中一項重點便是風機大兆瓦化的技術攻堅。風機大兆瓦化被視為降低成本的主要手段之一。2021年起新核準的陸上風電項目取消國家補貼,海上風電的國家補貼也將于2022年取消。降成本成為風電行業(yè)在“后補貼時代”和“雙碳目標時代”提升競爭力的重中之重。如果一臺風機的功率變大,那么一座體量已定的風電場所需的風機數(shù)量就會變少,這可以有效降低用地、運輸、安裝、運維等方面的成本,這些優(yōu)勢在海上風電領域體現(xiàn)得尤為突出。
全球風機大兆瓦浪潮至今仍由三巨頭引領。2018年,維斯塔斯率先推出10兆瓦海上風機,把全球海上風電引入“兩位數(shù)”競爭時代。2019年,GE的12兆瓦海上風機樣機在荷蘭鹿特丹并網(wǎng)發(fā)電,成為目前全球已安裝的大風電機組。其13兆瓦和14兆瓦海上風機也已接連拿下訂單。西門子亦不甘示弱,2020年,該公司發(fā)布一款15兆瓦機型,刷新全球大風機記錄,其14兆瓦海上風機也于2020年拿下大單。
重壓之下,“雙峰模式”推動中國風機公司奮起直追。這一次,亮眼的主角是三峽集團和東方電氣,二者曾在水電領域長期合作攻堅,現(xiàn)在他們把這一模式移植到風電領域。2019年,東方電氣成功研制出我國首臺10兆瓦海上風機。次年,三峽集團為其提供了份批量訂單,目前這臺風機已在福建興化灣并網(wǎng)發(fā)電。
近年來,越來越多的“運營商”加入到風電大開發(fā)的浪潮之中。華能、國電投、三峽是其中為突出的代表。在碳中和大背景下,這些電力央企是國家能源轉(zhuǎn)型的主力軍。他們具備比龍源更強大的資源整合能力,因而也肩負著與“設備商”一道在風電技術“強不強”上繼續(xù)攻堅克難的重任。