2009年~2022年，中國風(fēng)電新增裝機(jī)連續(xù)14年位居全球第一；

2010年~2022年，中國風(fēng)電累計裝機(jī)連續(xù)13年位居全球第一。

目前，中國陸上風(fēng)電單機(jī)容量達(dá)8兆瓦，海上風(fēng)電在18兆瓦級以上，風(fēng)電機(jī)組引領(lǐng)全球大型化潮流。

中國正引領(lǐng)全球風(fēng)電發(fā)展。

展望未來，中國風(fēng)電作為碳中和的主力軍，發(fā)展仍將長風(fēng)破浪。清潔風(fēng)電與Power-to-X技術(shù)融合，將助力綠色經(jīng)濟(jì)全面發(fā)展。

近日,中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會產(chǎn)業(yè)研究部主任于貴勇深入解讀了中國風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢。

“風(fēng)光”——碳中和主力軍

新星公司大荔風(fēng)電站航拍圖

據(jù)相關(guān)研究報告，中國零碳轉(zhuǎn)型將帶來巨大的市場規(guī)模和效益，預(yù)計能帶動70萬億元的基礎(chǔ)設(shè)施投資。

預(yù)計到2025年，光伏、風(fēng)電、水電、核電及其他清潔能源合計裝機(jī)占比達(dá)57.5%，超過煤電和氣電合計42.5%的占比；清潔能源發(fā)電量占比達(dá)44.7%，成為主導(dǎo)電源。其中，風(fēng)電裝機(jī)占比從2020年的12.8%增至2025年的18.2%，風(fēng)電發(fā)電量占比從2020年的6.1%增至2025年的11%。

預(yù)計到2030年、2050年、2060年，清潔能源裝機(jī)占比分別達(dá)67.5%、92%、96%，其中，風(fēng)電裝機(jī)成為電源裝機(jī)增量主體。2050年、2060年，風(fēng)電裝機(jī)占比將超過75%、80%，發(fā)電量占比超過60%、70%。

中國風(fēng)電新增裝機(jī)

連續(xù)14年全球第一

2012~2022年中國風(fēng)電新增裝機(jī)量

近十幾年，全球風(fēng)電累計裝機(jī)量快速增長，由2008年的130吉瓦增至2022年的906吉瓦。2022年全球新增風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)77.6吉瓦，較上年下降17.1%，其中，陸上風(fēng)電新增裝機(jī)68.8吉瓦、海上風(fēng)電新增裝機(jī)8.8吉瓦。

2009年~2022年，中國風(fēng)電新增裝機(jī)連續(xù)14年位居全球第一。2010年~2022年，中國風(fēng)電累計裝機(jī)連續(xù)13年位居全球第一。

2022年，中國風(fēng)電新增吊裝容量4983萬千瓦，累計裝機(jī)容量超過3.96億千瓦。

從2012年起，風(fēng)電發(fā)電量首次超過核電，成為我國第三大電源；2022年中國風(fēng)電發(fā)電量7624億千瓦時，是10年前的10倍；2022年風(fēng)電發(fā)電量占比提升至8.8%，比2021年增長了1個百分點(diǎn)，10年增長了6.7個百分點(diǎn)。

中國引領(lǐng)全球海上風(fēng)電發(fā)展

2022年，全球除中國外，其他國家海上風(fēng)電新增裝機(jī)容量約4.4吉瓦，占全球市場份額46%；中國新增裝機(jī)占全球市場份額54%，持續(xù)引領(lǐng)全球海上風(fēng)電發(fā)展。

2022年，中國海上風(fēng)電新增裝機(jī)容量約510萬千瓦，累計裝機(jī)容量超過3000萬千瓦，比上一年增長20.1%。

目前，全球深海漂浮式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)型仍處于試驗示范階段，而中國漂浮式風(fēng)機(jī)機(jī)組已進(jìn)入樣機(jī)示范階段。

2021年7月，三峽“引領(lǐng)號”漂浮式試驗樣機(jī)在廣東陽江沙扒海上風(fēng)電場完成安裝，機(jī)組容量5.5兆瓦，風(fēng)輪直徑158米，輪轂中心距海平面約107米。

2022年6月，國內(nèi)首臺深遠(yuǎn)海浮式風(fēng)電裝備——“扶搖號”完成安裝，機(jī)組容量6.2兆瓦，風(fēng)輪直徑152米，輪轂中心距海平面約96米，平均水深65米。

2023年5月，單機(jī)容量7.25兆瓦、葉輪直徑158米、水深120米、離岸136千米的“海油觀瀾號”成功并入文昌油田群電網(wǎng)，標(biāo)志著中國深遠(yuǎn)海“雙百”漂浮式風(fēng)電裝備投產(chǎn)運(yùn)行。

截至2022年底，中國風(fēng)電機(jī)組累計出口49個國家，共計4224臺，累計容量約12吉瓦。

Power-to-X（P2X）

是提升可再生能源消費(fèi)的新形式

在以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)中，需要新能源的電力和電量大于實際需求，會形成部分的電力“冗余”。

Power-to-X（P2X）是將可再生能源發(fā)電轉(zhuǎn)化為氫，然后與后續(xù)化工流程相結(jié)合，生成綠色大宗化工產(chǎn)品，如綠氨、綠色甲烷、綠色甲醇、綠色合成燃料等，幫助鋼鐵、化工、航空、海運(yùn)等行業(yè)脫碳，同時也可以平衡可再生能源電力供應(yīng)的波動。

國際能源署評估，到2070年，全球每年氫的需求量約為5億噸，而可再生能源電解制氫將占60%，即3億噸。

可再生能源電轉(zhuǎn)氨可生產(chǎn)綠氨。氨是生產(chǎn)尿素和硝酸銨等重要化學(xué)品的基礎(chǔ)原料，全球氨產(chǎn)量的90%用于生產(chǎn)肥料。傳統(tǒng)的氨生產(chǎn)工藝，采用的氫來自化石燃料，每噸氨排放二氧化碳2~3噸，采用綠氫可實現(xiàn)零排放。

可再生能源電轉(zhuǎn)甲醇可生產(chǎn)綠色甲醇。甲醇是世界上交易量最大的五種化學(xué)品之一。據(jù)評估，全球甲醇市場規(guī)模到2027年將翻一番。丹麥正建設(shè)一個項目，通過一座300~400兆瓦的電解廠生產(chǎn)氫氣，與從廢物焚燒中捕集的二氧化碳進(jìn)行結(jié)合，每年能夠生產(chǎn)13萬噸甲醇。

可再生能源電還可以轉(zhuǎn)合成燃料。氫氣與一氧化碳等氣體在催化劑的作用下，可以合成以直鏈烴為主的烴類化合物，作為傳統(tǒng)燃料油的替代品。

從能效看，電轉(zhuǎn)甲烷、電轉(zhuǎn)合成燃料的能效相對較高（50%），電轉(zhuǎn)甲醇能效最低（39%）。

從經(jīng)濟(jì)性看，可再生能源電價為0.2元/千瓦時，電轉(zhuǎn)氨具有經(jīng)濟(jì)性；電轉(zhuǎn)甲烷和甲醇，電價在0.15元/千瓦時以下具有經(jīng)濟(jì)性；電轉(zhuǎn)合成燃料盡管經(jīng)濟(jì)性較好，但存在技術(shù)風(fēng)險。

目前，“三北”地區(qū)風(fēng)電項目度電成本在0.15~0.2元，預(yù)計到2025年可降為0.12~0.15元，Power-to-X的成本問題有望得到解決。

P2X正在快速成為連接可再生能源與高碳排放行業(yè)的關(guān)鍵紐帶，助力綠色經(jīng)濟(jì)全面發(fā)展。

未來風(fēng)電發(fā)展趨勢

“十四五”期間，中國各省風(fēng)電規(guī)劃新增裝機(jī)合計突破2.8億千瓦，其中，沿海地區(qū)海上風(fēng)電規(guī)劃容量約5500萬千瓦。

中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會（CWEA）預(yù)測，預(yù)計到2025年，風(fēng)電LCOE下降到“123”，即“三北”一類、二類資源區(qū)做到0.12~0.15元/千瓦時，比2022年下降20%~25%；中東南部三類、四類資源區(qū)做到0.2元/千瓦時，比2022年下降13%~18%；近海做到0.27~0.3元/千瓦時，造價水平在10500~12500元/千瓦，到2030年降為0.23~0.27元/千瓦時，比2022年下降20%~25%。

“三北”地區(qū)風(fēng)能資源儲量巨大，可引入大規(guī)模用電產(chǎn)業(yè)，加大消納力度，將可再生能源電力的“價格優(yōu)勢”轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌a(chǎn)業(yè)發(fā)展的“價值高地”。

如在“三北”地區(qū)引入數(shù)據(jù)中心，將進(jìn)一步降低高載能企業(yè)發(fā)展成本，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)綠色升級。據(jù)估算，一個超大型數(shù)據(jù)中心年用電需求超4億千瓦時，需風(fēng)電裝機(jī)超20萬千瓦。

“中東南部”地區(qū)18個省份可協(xié)調(diào)土地和開發(fā)的關(guān)系，出臺分散式風(fēng)電并網(wǎng)政策，推動“千鄉(xiāng)萬村馭風(fēng)行動”。

風(fēng)電看似占地面積大，但其實是最節(jié)約土地的發(fā)電技術(shù)。100臺機(jī)組的風(fēng)電場，整場面積約46平方千米，而機(jī)組完成地表恢復(fù)后，占地僅2萬平方米，長期占地占整個風(fēng)電場的面積僅為0.043%，比乒乓球桌上的乒乓球占的面積還小。據(jù)估算，風(fēng)電采用桁架式塔架基礎(chǔ)，開發(fā)1億千瓦風(fēng)電裝機(jī)實際占地面積僅12萬平方米，與兩個百萬千瓦火電廠相當(dāng)，是接近“零用地”的發(fā)電技術(shù)。

《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》提出“千鄉(xiāng)萬村馭風(fēng)行動”，規(guī)劃在“十四五”期間，通過試點(diǎn)示范，在全國100個縣中優(yōu)選5000個村，安裝1萬臺風(fēng)機(jī)，總裝機(jī)規(guī)模達(dá)5000萬千瓦，全面鋪開后市場潛力更加巨大。全國69萬個行政村，若有10萬個村，每個村在田間地頭、房前屋后、鄉(xiāng)間道路等零散土地上找出200平方米用于安裝兩臺5兆瓦風(fēng)電機(jī)組，就可實現(xiàn)10億千瓦的風(fēng)電裝機(jī)。

“海上風(fēng)電”方面，中國近海和深遠(yuǎn)海風(fēng)能資源技術(shù)開發(fā)量超過22億千瓦，其中深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電資源儲量大，是未來海上風(fēng)電高質(zhì)量發(fā)展的重要領(lǐng)域。2030年后，絕大部分海上風(fēng)電項目均位于專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)。海上風(fēng)電可以用來制氫，可以與海洋牧場融合發(fā)展，還可以通過Power-to-X（P2X）的方式利用。

企業(yè)實踐

01

新星公司

“雙核驅(qū)動”助風(fēng)電業(yè)務(wù)高質(zhì)量發(fā)展

今年以來，新星公司大荔風(fēng)電站強(qiáng)化運(yùn)行管理，實現(xiàn)超計劃進(jìn)度發(fā)電。

新星公司大荔風(fēng)電站位于陜西渭南，項目總裝機(jī)容量20兆瓦，安裝8臺2.5兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，配套建設(shè)35千伏開關(guān)站1座。項目于2021年7月開工建設(shè)，12月實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電，是中國石化陸上分散式風(fēng)力發(fā)電項目的“開山之作”。

近年來，新星公司充分發(fā)揮新能源專業(yè)化公司的優(yōu)勢，搶抓新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)遇，積極構(gòu)建以地?zé)釣橐I(lǐng)、氫能為方向、風(fēng)電光伏為支撐的“熱氫風(fēng)光”新能源產(chǎn)業(yè)體系，助力中國石化綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展。

在風(fēng)電業(yè)務(wù)市場開拓上，該公司堅持“存量產(chǎn)能綠電替代、新建產(chǎn)能綠電配套”的原則，持續(xù)加大系統(tǒng)內(nèi)項目風(fēng)電資源獲取力度，夯實發(fā)展基礎(chǔ)。繼大荔風(fēng)電項目后，新星公司先后獲取了中原油田112兆瓦風(fēng)電、陜西大荔風(fēng)電站（二期）50兆瓦風(fēng)電等項目。

在推動陸上風(fēng)電項目開發(fā)的同時，該公司還加快進(jìn)軍海上的步伐。2022年3月，該公司獲得中國石化首個海上風(fēng)電項目海南洋浦600兆瓦海上風(fēng)電開發(fā)指標(biāo)，7月，正式啟動測風(fēng)工作，標(biāo)志著中國石化海上風(fēng)電業(yè)務(wù)發(fā)展邁入新階段。“雙核驅(qū)動”助風(fēng)電業(yè)務(wù)高質(zhì)量發(fā)展。

02

江蘇油田

蘇皖之風(fēng)吹綠水鄉(xiāng)油田

自2022年4月江蘇油田首臺陸上風(fēng)力發(fā)電機(jī)建設(shè)至今，該油田已并網(wǎng)運(yùn)行第八臺風(fēng)機(jī)，裝機(jī)容量28.5兆瓦，年發(fā)電能力達(dá)7500萬千瓦時，綠電使用率高達(dá)90%。

近年來，江蘇油田聚焦“雙碳”目標(biāo)，部署了“十四五”新能源發(fā)電“1/3替代”目標(biāo)，加快推進(jìn)風(fēng)光電建設(shè)與勘探開發(fā)融合發(fā)展，形成“風(fēng)光互補(bǔ)+油氣生產(chǎn)”模式，促進(jìn)水鄉(xiāng)油田變身“綠色電田”。

為有效利用風(fēng)能，江蘇油田堅持分散式與規(guī)模化并舉，充分利用老井場或空地開展項目建設(shè)，不僅盤活了土地資源，而且實現(xiàn)了綠電高效輸送。

針對綠電有“富余”的情況，該油田積極推進(jìn)電網(wǎng)改造和互聯(lián)互通建設(shè)。今年3月，陳二線聯(lián)合線建設(shè)完成，花3-5風(fēng)機(jī)的綠電通過這條“高速公路”輸送到十幾公里外的陳堡采油班站。截至目前，該線路已輸送綠電301萬千瓦時。

風(fēng)具有波動性和隨機(jī)性。曹莊儲能電站原先是通過削峰填谷，利用差價為油田生產(chǎn)節(jié)省動力費(fèi)，現(xiàn)在更多的作用是存儲綠電，在滿功率情況下4小時可充兩萬千瓦時的電，保障150多臺抽油機(jī)運(yùn)行24小時。