1986年，山東半島最東端的榮成市，我國第一座風(fēng)電場——馬蘭風(fēng)力發(fā)電廠正式并網(wǎng)發(fā)電。
為了建設(shè)這個風(fēng)電場，當(dāng)時相關(guān)部門從丹麥引進(jìn)了3臺55千瓦機(jī)組，總裝機(jī)容量為165千瓦。其平均年發(fā)電量達(dá)到了26萬千瓦時以上，最高年發(fā)電量達(dá)33萬千瓦時。
2015年，這些機(jī)組全部退役。5年后的2020年，我國風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)量已達(dá)2.81億千瓦，多年位居世界首位;2021上半年，中國在海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)這一指標(biāo)上超越英國，拿下新能源領(lǐng)域又一個“世界第一”。
至此，我國成為名副其實(shí)的風(fēng)電第一大國。
從依賴國外技術(shù)，向海外學(xué)習(xí)，到自主市場化探索，政策支持大規(guī)模擴(kuò)張，再到成長為全球第一，數(shù)代風(fēng)電人的不懈努力下，中國的風(fēng)電技術(shù)、裝備和項(xiàng)目開發(fā)全部領(lǐng)先世界。
當(dāng)下，我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)已經(jīng)擺脫了對國外技術(shù)引進(jìn)的長期依賴，不僅滿足國內(nèi)市場，許多整機(jī)和關(guān)鍵零部件，已能做到持續(xù)向國際市場供貨。
風(fēng)電產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為我國具有國際競爭力的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一，這也讓我國迎來歷史上難得的、在風(fēng)電領(lǐng)域與自身國際地位相匹配的機(jī)會和形勢。
風(fēng)電大戰(zhàn)略
2030年碳達(dá)峰，2060年碳中和，這是中國向全世界的莊嚴(yán)承諾。
“到2030年，中國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消費(fèi)比重將達(dá)到25%左右。風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到12億千瓦以上。”對風(fēng)能、光伏等可再生能源來說，這是一場歷史級別的發(fā)展大機(jī)遇。
去年10月的北京風(fēng)能大會中，400 余家風(fēng)能企業(yè)聯(lián)合發(fā)布《北京風(fēng)能宣言》：保證“十四五”期間年均保證風(fēng)電新增裝機(jī)50GW以上，2025年后年均新增風(fēng)電裝機(jī)60GW以上，至2030年裝機(jī)總量達(dá)到8億千瓦(800GW);到2060年至少達(dá)到30億千瓦(3000GW)。
2020年，我國風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)量為2.81億千瓦，這意味著，10倍增長的風(fēng)電“黃金時代”來臨。
凌云壯志需要統(tǒng)攬全局的行動方案。
根據(jù)《“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》，“十四五”期間我國將建設(shè)九大大型清潔能源基地，即金沙江上下游、雅礱江流域、黃河上游和幾字灣、河西走廊、新疆、冀北、松遼等清潔能源基地。值得一提的是，九大基地中均有風(fēng)能的身影。
此外，我國還將建設(shè)廣東、福建、 浙江、江蘇、山東等海上風(fēng)電基地。
實(shí)際上早在2010年，中國的風(fēng)電總裝機(jī)量就已經(jīng)超過了美國成為世界第一。
隨著棄風(fēng)率快速下降，帶動裝機(jī)需求進(jìn)入新一輪景氣周期，我國風(fēng)電新增裝機(jī)量于2020年達(dá)到頂峰，全年風(fēng)電裝機(jī)量大超預(yù)期，達(dá)到72GW，超越前三年的總和。
幾大央企能源集團(tuán)起到了領(lǐng)頭羊的作用。根據(jù)電力央企“十四五”新能源發(fā)展規(guī)劃，僅國家能源集團(tuán)、國電投、華能、華電、大唐、三峽、中廣核、中核、華潤電力九大央企“十四五”期間將每年貢獻(xiàn)46.7GW的風(fēng)電裝機(jī)。
考慮到各地大規(guī)模開發(fā)新能源的熱度，預(yù)計(jì)“十四五”期間風(fēng)電將保持年化60GW的裝機(jī)增量。
無論從哪個方面看，風(fēng)電都正在迎來歷史最好時期。
巨頭敗退 自主崛起
產(chǎn)業(yè)鏈的完備也是中國風(fēng)機(jī)企業(yè)崛起的關(guān)鍵。
8月27日，西門子歌美颯宣布退出中國陸上風(fēng)電市場。西方巨頭敗退的背后，則是一部中國風(fēng)電自主技術(shù)崛起的歷史。
20世紀(jì)初，在國內(nèi)風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展初期，憑借技術(shù)的先發(fā)優(yōu)勢，GE、維斯塔斯及西門子歌美颯三大國際巨頭的風(fēng)電裝機(jī)曾占據(jù)國內(nèi)市場的半壁江山。甚至到2006年，國內(nèi)風(fēng)電整機(jī)企業(yè)的市場占有率仍不足50%。
時移世易，從目前的市場份額情況看，西門子歌美颯在中國市場已喪失先發(fā)優(yōu)勢——其新增裝機(jī)規(guī)模僅有0.4GW。三大國際巨頭的市場份額僅占到4%，數(shù)據(jù)排名中已經(jīng)歸類到“其他”范疇。
風(fēng)機(jī)市場已經(jīng)由國外壟斷，徹底轉(zhuǎn)為國內(nèi)企業(yè)主導(dǎo)的格局。
除了成本優(yōu)勢外，產(chǎn)業(yè)鏈的完備也是中國風(fēng)機(jī)企業(yè)崛起的關(guān)鍵。國產(chǎn)化提升的背后，關(guān)鍵材料和零部件必不可少。
隨著風(fēng)電全面進(jìn)入“平價時代”，風(fēng)機(jī)大型化是大勢所趨。而新型材料的應(yīng)用則推動風(fēng)機(jī)葉片長度達(dá)百米級。
具有高強(qiáng)度、高模量、低密度的碳纖維材料正加速運(yùn)用在風(fēng)機(jī)葉輪上。今年7月，明陽智能MySE11-99A1葉片成功下線，長度高達(dá)99米，風(fēng)輪直徑達(dá)到203米;該葉型主梁采用了新型的“碳玻混材料”，結(jié)合了碳纖維與玻璃纖維的特點(diǎn)，突破了重量大技術(shù)難題，極大降低葉輪系統(tǒng)重量和整機(jī)系統(tǒng)載荷。
而我國碳纖維的快速發(fā)展，將進(jìn)一步提升風(fēng)電用碳纖維的性價比，助力葉片進(jìn)一步大型化。
此外，風(fēng)電是稀土永磁的應(yīng)用大戶，稀土正是我國在全球儲量最大的戰(zhàn)略資源。由于成本低、效率高、電網(wǎng)兼容性好等優(yōu)勢，直驅(qū)永磁在大型化風(fēng)機(jī)中的滲透率不斷提升，將帶動我國稀土永磁產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
風(fēng)機(jī)大型化的核心是零部件制造能力的提升，鑄件、軸承、齒輪、電機(jī)、葉片等領(lǐng)域的國產(chǎn)替代正加速進(jìn)行。一批優(yōu)秀的龍頭企業(yè)涌現(xiàn)出來，如核心零部件風(fēng)電軸承領(lǐng)域的新強(qiáng)聯(lián)，鑄件領(lǐng)域的日月股份，風(fēng)機(jī)塔筒龍頭天順風(fēng)能等。
目前，我國已經(jīng)是世界上最大的風(fēng)機(jī)制造國，產(chǎn)量占全球的一半，為全球風(fēng)電提供“中國心”。
產(chǎn)業(yè)大爆發(fā)，帶動我國風(fēng)電整個產(chǎn)業(yè)鏈的完善和發(fā)展，零部件-風(fēng)機(jī)制造-投資運(yùn)營，我國正從“風(fēng)電大國”向“風(fēng)電強(qiáng)國”邁進(jìn)。
海洋機(jī)遇
海上風(fēng)電即將迎來“成人禮”。
從陸地走向海洋，這是風(fēng)電乃至我國新能源的大機(jī)遇。
在海上風(fēng)電領(lǐng)域，中國已經(jīng)連續(xù)三年問鼎全球新增裝機(jī)容量第一的寶座。據(jù)全球風(fēng)能理事會(GWEC)統(tǒng)計(jì)，中國截至2020年的累計(jì)裝機(jī)容量已達(dá)到9898兆瓦，距第一名的英國(10206MW)僅差308MW。
來到2021上半年，我國風(fēng)電新增并網(wǎng)裝機(jī)1084萬千瓦，其中海上風(fēng)電新增裝機(jī)214.6萬千瓦，一舉超越英國，拿下全球第一的位置。
相比陸上風(fēng)電，海上風(fēng)電具有獨(dú)特的優(yōu)勢。
首先，海上風(fēng)電的波動性小于陸上風(fēng)電及光伏。海上風(fēng)電不會因?yàn)闀円箚栴}造成發(fā)電量“清零”，晚上發(fā)電的效果甚至還會更好一些。
其次，地理區(qū)位上看，海上風(fēng)電可以實(shí)現(xiàn)“就地消納”。我國能源供給一直存在地理區(qū)位錯配的問題，供給集中在中西部，而消耗地多在東部沿海。這就要建設(shè)特高壓等線路進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸送。
東部沿海省份可以在離岸大概30-50公里的區(qū)域直接開發(fā)本地的海上風(fēng)能，不用擔(dān)心遠(yuǎn)距離輸送問題。
而且，相比陸上風(fēng)能，海上風(fēng)能穩(wěn)定性更強(qiáng)。海上風(fēng)電由于不受地形、城市規(guī)劃影響，享受更多資源量。由于風(fēng)力強(qiáng)勁，海上風(fēng)電年運(yùn)行小時數(shù)最高可達(dá)4000小時以上，較陸上風(fēng)電年發(fā)電量多出20%~40%。即便是在風(fēng)量較低地區(qū)，運(yùn)行時間也可以達(dá)到3000多小時。
4000小時已接近我國電力系統(tǒng)的壓艙石——煤電，其在去年的運(yùn)行時間同樣是在這一區(qū)間。
國家政策的扶持之下，我國海上風(fēng)電裝機(jī)量飆升。但海上風(fēng)電是建設(shè)、運(yùn)維成本較高的發(fā)電方式，高經(jīng)營成本主要依賴電價補(bǔ)貼進(jìn)行疏導(dǎo)。以0.85 元/千瓦時的上網(wǎng)電價為例，度電補(bǔ)貼0.45元，補(bǔ)貼比例高達(dá)53%。
長期依賴補(bǔ)貼不可持續(xù)，我國海上風(fēng)電即將迎來“成人禮”。
去年1月3日，國家財(cái)政部組織召開了一次可再生能源領(lǐng)域的通氣會，宣布2021年之后將取消海上風(fēng)電國家補(bǔ)貼，大大超出了業(yè)界對海上風(fēng)電平價的預(yù)計(jì)。
明年“斷奶”的海上風(fēng)電將正式進(jìn)入“平價時代”。這對風(fēng)機(jī)運(yùn)營的成本提出更高的要求，對風(fēng)機(jī)廠商其實(shí)是更大的機(jī)遇。
大型化是海上風(fēng)電降本增效的關(guān)鍵。
大容量機(jī)組意味著更大的掃風(fēng)面積和更高的輪轂高度，機(jī)組切入風(fēng)速更低，利用小時數(shù)更高。使用大容量機(jī)組可以大幅減少風(fēng)電場的機(jī)組臺數(shù)，從而有效降低原材料、基礎(chǔ)、吊裝、線路和土地等投資成本，并降低后期運(yùn)維和管理成本。
風(fēng)機(jī)大型化的核心是葉片的大型化，160米以上葉輪直徑即將成為行業(yè)主流。2018年我國新增裝機(jī)葉輪直徑平均約120米，而今年以來招標(biāo)的風(fēng)電項(xiàng)目中，160米及以上葉輪直徑已經(jīng)成為主流。
目前，明陽智能已經(jīng)研發(fā)出國內(nèi)功率最大的11MW海上風(fēng)機(jī)，東方電氣也研發(fā)出了10MW的風(fēng)機(jī)。而運(yùn)達(dá)新推出的鯤鵬平臺，葉輪直徑的最小值達(dá)175米(對應(yīng)的葉片長度 85.6米)。
我國并網(wǎng)發(fā)電的最大風(fēng)機(jī)，應(yīng)用在三峽集團(tuán)福建福清興化灣二期海上風(fēng)電場，其所使用的扇葉長度達(dá)90米。整個風(fēng)輪直徑可達(dá)185米，掃風(fēng)面積相當(dāng)于三個半足球場大小。風(fēng)輪的吊裝高度達(dá)115米，相當(dāng)于38層樓的高度。
這臺機(jī)組于2020年7月成功并網(wǎng)發(fā)電，是目前單機(jī)容量亞太地區(qū)最大、全球第二大的海上風(fēng)電機(jī)組。
值得一提的是，該風(fēng)機(jī)由東方電氣自主研發(fā)，具有我國的完全自主知識產(chǎn)權(quán)。與火電相比，該機(jī)組每年可為國家節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤43萬噸，減少二氧化碳和二氧化硫排放量75萬噸。
“大國重器”，莫過于此。
寫在最后
在新能源這一賽道，中國已經(jīng)是不折不扣的最大玩家，光伏、風(fēng)電、新能車均問鼎全球。
新能源技術(shù)不再是投入重資不見成效的“富國游戲”，也不再仰人鼻息，依賴國外技術(shù)了。從上游原材料，到中游制造，再到下游市場，中國已經(jīng)遙遙領(lǐng)先。
寧德時代市值超越中石油，比亞迪市值超越奔馳寶馬，隆基股份市值超越5大發(fā)電集團(tuán)之和，能源產(chǎn)業(yè)的大變局呼之欲出。可以說，新能源的“奇點(diǎn)”已經(jīng)到來。
|
