在全球能源转型和应对气候变化的背景下,风力发电已成为除光伏外全球经济体能源转型的重要方向。风力发电作为一种可再生能源发电技术,受到越来越多国家的重视。我国风电行业近年来取得了令人瞩目的成就,风电装机容量持续增长。未来,要实现更加高效、可靠和可持续的风能利用,需要加强风电技术的研发和创新,加大风电资源的开发和利用力度,提高风电系统的可靠性和稳定性,完善政策环境和市场机制,为风电行业提供长期稳定的支持和发展空间。
前不久,全球首个漂浮式风渔融合项目在福建莆田南日岛海上风电场完成全部工程安装,即将投产发电,这意味着我国风电开发迈入深远海。
从陆地到近海再到深远海,我国风电行业走出了一条从无到有、从小到大、从弱到强的崛起之路,风电装机容量持续增长。截至去年底,我国累计风电装机容量达到385.72吉瓦,占全国总装机容量的14.3%,占全球风电总装机容量的40%。我国风电装机容量快速增长得益于政府的政策扶持、资金支持和科技引领。
风能作为一种清洁、可再生能源,不会产生二氧化碳、氮氧化物等污染物。与传统化石能源相比,具有非常显著的环保效益,能有效减少空气和水污染。随着风电技术的不断发展和成熟,风电设备的效率和可靠性逐步提高,同时风电成本不断下降,风力发电具有规模化应用和开发的可行性,发展前景十分广阔,成为除光伏外全球经济体能源转型的重要方向。
在全球能源转型和应对气候变化的背景下,我国为推动实现“双碳”目标,加强了对可再生能源的支持,制定了一系列绿色能源优惠政策,不断加大投资力度,推进风电产业发展,推动技术创新和项目建设,提高风力发电效率和可靠性,同时密切关注风电市场发展动态,加强国际合作和技术交流,推动风电装机规模进一步扩大。
前三季度,我国风电新增装机容量3348万千瓦,其中陆上风电3205万千瓦、海上风电143万千瓦。从装机容量分布看,“三北”地区占新增装机容量的65%。风电累计装机容量突破4亿千瓦,同比增长15%,其中陆上风力发电3.68亿千瓦、海上风力发电3189万千瓦。我国风力发电量6305亿千瓦时,同比增长16%。风电平均利用率97.1%,同比提升0.6个百分点。
需要注意的是,清洁可再生能源替代传统化石能源是一个长期过程。我国目前能源结构仍以煤炭为主,未来需要加快清洁低碳能源的应用和普及。在风电行业发展过程中,应深入研究风电技术的创新和突破,强化核心技术的攻关和应用,提高我国风电行业的核心竞争力,实现产业升级和技术升级。
风电行业实现快速稳健发展,不仅需要提高风机制造能力,扩大装机容量,而且需要推动风电技术创新和升级。我国风力发电技术正在不断升级,向高容量、高效率、高可靠性发展。
目前,我国风力发电装机容量逐步提升,大型风机装机容量已超过10兆瓦。风机容量的提升,可以减少设备数量、占地面积,提高风电场的发电量和经济效益。高容量风机还有助于降低装机和运维成本,提高风力发电的市场竞争力。此外,我国还在推动超大型风机的研发和应用,预计未来装机容量还将进一步提升。
伴随风机装机容量提升的是风力发电技术的整体提升。近年来,我国在风机控制、叶片材料、变电技术、电网接入等方面进行了广泛的研究和创新,通过提升风机的控制系统水平,实现更加精确和智能的风力发电调度和运行控制,提高电网稳定性和风电场的发电效率;采用新的材料和结构设计,提高叶片的效率和耐久性;研发和应用新一代风电变流器和集成储能系统,提高风电场的可靠性和响应能力。
我国还加快构建风电技术创新体系和科研平台,加大对风力发电技术的支持和投入力度,鼓励科研机构、企业和高校加强合作,促进科技成果的转化和应用。同时,加强标准制定和监督管理,推动风力发电技术标准化、规范化,提高技术质量和市场竞争力。
风电装备制造企业不断加大对新技术和新材料的研发投入力度,推动了风电装备性能和效率提升,尤其是在风轮叶片的制造方面,风电装备制造企业采用先进的复合材料和制造工艺,使叶片更加轻、坚固和耐用。此外,智能化技术和数字化管理系统的引入,也提高了风电装备的运行效率和安全性。
我国还推动技术创新和人才培养,通过科研项目的资助和创新平台的建设,风电装备制造企业得以充分发挥自主创新的优势,风电装备的性能和质量不断提高。与此同时,高校将风电作为重点学科和专业进行培养,并积极开展科研合作,为我国风电装备制造业的发展提供了坚实的人才和技术支撑。
我国注重提高风力发电的效率和可靠性,通过不断推进技术创新,提高风机的运行效率和可靠性,降低风力发电的成本。同时,加强对风电场的管理,提高运行稳定性和可持续性。
随着我国风电行业的快速发展,我国风电装备制造水平达到世界领先水平。我国在风力发电装备的设计、制造和运维方面积累了丰富的经验和技术实力,形成了完善的产业链和供应链。从风力发电装备的研发设计、核心零部件的制造,到设备的装配和运维,形成了集约化、规模化的生产体系。优势企业通过整合产业链资源实现了技术的跨越式发展和成本的大幅降低,从而在全球风电市场上具备了核心竞争力。
尽管我国拥有丰富的风能资源,但分布不均衡,集中在部分地区,如东北地区和华北地区。这种不均衡导致了电网建设和输送的困难,增加了风力发电的成本。由于一些地区风力发电装机规模超过电网的承载能力,导致风力发电弃风现象严重,造成资源浪费。因此,需要采取措施,促进风力发电资源的多元化,增强跨区域输电能力,以更好地利用风力发电资源满足远距离输电增加的需求。
风力发电具有间歇性和波动性,需要配套的储能设施来解决风力发电功率波动对电网的影响。目前,我国风电储能技术尚未达到大规模商业化应用的水平,成本仍较高,储能系统建设和运营管理方面亟须进一步改进。一些风力发电资源丰富的地区,特别是偏远地区,存在电网不足或接入困难的问题,这将限制风能的开发和利用。这些地区离主要用电区较远,电网建设成本高、技术难度大,存在输电损耗等问题。
由于风速和风向的不确定性,风力发电能力相对不稳定,导致电网的调度和稳定性受到挑战。因此,需要加强风能与其他能源的协调运行,提高电网的灵活性和响应能力,通过应用先进的储能技术和智能电网建设来解决风力发电波动性带来的问题,确保电力系统的稳定运行。
尽管我国在风电技术领域取得了显著进展,但与国际先进水平相比仍存在一定差距。这其中可能涉及风机的设计、材料选用、风场优化、智能运维等方面。为了缩小差距,需要加大在风力发电技术研发上的投入力度,鼓励创新型企业和科研机构合作,引进和吸收国际先进技术,同时培育本土创新力量,提高风力发电装备的效率和可靠性,推动风力发电产业向着更先进和可持续的方向发展。
此外,政策环境和市场机制的完善也是保障风力发电可持续发展的关键。政府需要营造稳定、可预测的政策环境,提供长期的优惠政策支持,促进风力发电产业链健康发展。同时,加强市场监管和完善竞争机制,为风力发电企业提供公平竞争的环境,推动风电行业市场化运作和可持续发展。
本报讯 前不久,在2023年中国氢能产业大会开幕式上,中国氢能联盟联合中国国际经PG电子游戏 PG电子官网济交流中心、佛山仙湖实验室等共同发布《可再生氢100行动倡议——氢行计划》,由国家能源集团国华投资公司(氢能公司)、东风公司和现代汽车等单位共同启动氢行计划。
2021年9月22日,在“双碳”目标提出一周年之际,中国氢能联盟发起《可再生氢100行动倡议》,力争到2030年实现国内可再生能源制氢装机规模达到100吉瓦。
当前,加快氢能产业化布局已成为全球共识。我国高度重视氢能产业发展,先后发布了《氢能产业中长期发展规划(2021~2035年)》《氢能产业标准体系建设指南(2023版)》,并实施了五大燃料电池汽车城市群应用示范。在汽车城市群应用示范引领下,各地都在积极布局氢能及燃料电池产业。但氢能在交通领域面临供应网络、场景开发、使用成本、市场分割等方面的挑战。
为加快氢能在交通领域绿色化和规模化应用,《可再生氢100行动倡议——氢行计划》发布。它包含强化氢能科技创新引领作用、加快燃料电池汽车规模化发展、引导绿色氢能示范应用、探索氢基动力车船及航空器应用、建立交通用氢气品质检测体系和加强区域互联互通六个方向。
氢行计划是由中国氢能联盟联合业界发起、积极响应《可再生氢100行动倡议》的重要实践。通过氢行计划,推动氢动力系统创新、可再生氢及氢基绿色燃料应用和氢品质保障,加快氢高速、氢基动力列车、矿卡和船舶示范,促进交通领域深度脱碳,力争以规模化示范助力形成“百站万辆”格局,带动氢能及燃料电池产业发展示范区建设。
引领国资央企加快氢能及燃料电池产业示范应用,国家能源集团联合东风公司、现代汽车、同济大学、上汽捷氢、氢迹技术、中汽中心、飞驰科技共同作为氢行计划的首批支持单位,率先结合氢行计划启动“氢行加速,国能领跑”我国首个中央企业氢燃料电池应用示范项目。
首批支持单位将充分利用已建成的国华投资(氢能公司)商业化运营的如皋、万全、永利、枣泉加氢站等氢能供应系统,共同聚焦氢能在交通领域的规模化发展,发挥各自在行业中的引领优势,推动央企办公、工程和生活车辆逐步实现氢燃料电池汽车替换,并围绕上述场景开展制氢厂、加氢站NQI体系建设,为氢能在交通等领域的应用提供氢气品质、安全运营及清洁氢能碳资产开发等支撑,引领国资央企加快氢能在交通领域的示范应用。
自2017年起,佛山南海已连续举办六届氢能产业大会。2023年中国氢能产业大会以“拥抱绿氢时代 迎接零碳未来”为主题,重点围绕《氢能产业发展中长期规划(2021~2035年)》的深入落实、绿氢应用示范建设与绿氢平价路径、氢能和燃料电池产业化和规模化发展、技术创新与国际合作等进行研讨交流。同期,佛山市还举办了仙湖国际论坛、“氢听项目”投融资路演会、氢听剧场、第七届中国(佛山国际氢能与燃料电池技术及产品展览会(CHFE2023),以及参观考察、试乘体验等系列活动。作为氢行计划的一部分,中国氢能联盟还组织东风公司、现代汽车等在大会期间开展了氢燃料电池汽车试乘试驾活动。(卢常佳)
我国风电设备的大型化发展为扩大国际市场份额提供了有力支撑。从兆瓦级风力发电机到10兆瓦级风力发电机再到20兆瓦级风力发电机,风力发电机正在朝着更大容量、更高效的方向发展。
根据中国风能协会统计数据,2018年,我国风电设备出口额达到150亿美元,比上年增长8%。这一数字显示出我国风电设备制造和出口领域的强大竞争力,以及全球市场对我国产品的信任与认可。
2019年,我国风电设备出口继续保持增长态势。风电设备出口额超过160亿美元,比上年增长6%。这主要得益于我国风电技术的不断创新和优化,以及出口企业不断扩大生产规模和提高产品质量。
2020年,尽管受到全球疫情的影响,我国风电设备出口仍保持稳定增长,出口额逾170亿美元,比上年增长8%。这一增长主要受益于国内风电装机规模的持续扩大和国际市场对清洁能源的需求增加。
2021年,随着国内疫情稳定,我国风电设备出口额逾172亿美元,与上年基本持平。风机出口3268兆瓦,比2020增长44.1%。整机设备占比降至30.31%,风电机组零件出口金额占比达到69.7%。
2022年,我国新增风电机组出口容量229万千瓦,仅占新增吊装容量的4.6%,累计出口发运容量1193万千瓦,出口设备遍布全球五大洲49个国家。预计到2032年,我国出口风电机组累计装机容量将超过100吉瓦。
大型化的风力发电设备具有更高的发电效率和降低成本的潜力,在国际市场竞争中更具优势,有望在海外市场获得更多订单。
我国风电设备的技术创新和提升推动了国际市场的开拓。我国积极投入研发和技术创新,风电企业取得了许多突破性成果。例如,全球首个漂浮式风渔融合项目在福建莆田南日岛海上风电场完成全部工程安装,即将投产发电,标志着我国在深远海风电领域取得重要突破。我国参与了英国“汉普顿韦克”风电场项目,该项目是英国迄今规模最大的离岸风电项目之一。先进的技术将为我国风电设备在国际市场打开更广阔的空间,为全球风能行业的发展作出积极贡献。
我国风电设备的国际合作也为拓展海外市场提供了重要支持。通过积极主动的国际合作,我国风电企业得以获取更多的技术与市场资源。与国际知名企业进行项目合作既提升了我国风电设备的水平和品牌形象,又促进了全球风电产业的合作与发展。在国际市场,我国风电设备得到广泛的认可和信赖,成为全球众多国家和地区的首选之一。
在技术创新和标准制定方面,我国与国际能源署、联合国环境规划署等国际组织密切合作,共同推动风电技术和标准国际化。例如,我国积极参与国际风能标准的制定和升级,推广国际标准化和规范化,加强风电领域的认证和监督管理。同时,与其他国家在风电技术研究和开发领域开展广泛合作,推动技术共享和交流。这些合作促进了风电技术的创新和发展,提高了国际间的合作水平和技术标准。
在市场开发和合作交流方面,我国与一些风电发展水平较高的国家和地区加强合作交流。例如,与美国、澳大利亚等国家开展广泛合作,促进风电技术和市场的国际化,加强国际经PG电子游戏 PG电子官网验交流和成果共享,提高市场竞争力和管理水平。同时,我国还积极参加国际性的风电展览和会议,展示风电技术和产品,加强与国际风电产业的合作。
在能力建设和人才交流方面,我国与一些国家加强人才交流和技术合作。例如,通过拓展留学生招生和交流的渠道,优化对外学术交流的方式和内容,不断引进国际先进的技术和管理经验。同时,通过加强风电产业链整合和协同创新,推进国际能源合作,为国际清洁能源的发展作出积极贡献。