風力發電是可再生能源發電技術中最成熟、最具大規模開發和最有商業化發展前景的發電方式。由于在改善生態環境、優化能源結構、促進社會經濟可持續發展等方面的突出作用，目前世界各國都在大力發展和研究風力發電技術。根據世界風能協會（WWEA）的最新初步數據統計，2018年全球風電累計裝機容量600GW，中國總裝機達到了221GW，遠超位于第二位的美國。

 

　　“風電具有能源、社會、環境、經濟效益等綜合價值，充分發展風電等可再生能源，是解決中國環境問題與能源危機的必由之路”，中國可再生能源學會風能專業委員會秘書長秦海巖表示，風電作為中國能源轉型的重要推動力量，取得了引領全球的發展成就。

 

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　　化石能源的大規模利用造成了嚴重的環境問題，中國正在經歷從非清潔能源向清潔能源、從化石能源向非化石能源轉型的基本趨勢與周期。從總體能源結構看，原煤、原油在能源供應結構中的占比呈下降趨勢，天然氣和水電、核電、風電等清潔能源占比上升。

 

　　中國的能源稟賦呈現“多煤、貧油、少氣”的特點，風能等可再生能源將發揮能源結構優化的重要助推作用。那么，中國風電發展產生了哪些環境、經濟效益？目前中國風電發展面臨的主要問題是什么？隨著可再生能源技術的迅猛發展，中國能源市場將涌現哪些新的機遇？本期“財經”V課特別邀請了中國可再生能源學會風能專業委員會秘書長秦海巖，為大家詳細講解未來的重要新能源——風電的經濟價值與能源使命。

 

　　風電價值的能源戰略使命

 

　　風能是一種清潔、環保又極具可持續性的可再生新能源。據氣象部門統計，中國風能資源稟賦豐富，技術可開發量達30億千瓦，而且開發成本較低，那么，風能會產生哪些經濟、環境效益呢？

 

　　由中國可再生能源學會風能專業委員會組織相關研究機構編寫的《能源轉型加速度：中國風電光伏發電的協同效益》報告顯示，2015年，風和光加起來已經替代了6000萬噸的標準煤。如果按照現在的發展規劃，到2030年，風電和光伏發電加起來能代替3億噸的標準煤，這將產生很大的社會、環境、經濟效益。

 

　　社會效益方面，燃燒煤炭發電不僅會產生很多導致環境污染的廢氣，汞污染，更致命的是會造成大氣的污染。煤炭發電過程中要消耗大量的水，加劇水資源匱乏的現實矛盾。秦海巖表示，在中國，水資源平均匱乏的嚴重級別有時比空氣污染更甚。

 

　　據其統計，2015年風電和太陽能發電節約了5.7億立方米的水資源，按此發展趨勢測算，2030年風電和光伏發電代替煤電預期可以節約36億立方米的水資源，相當于為2億人提供全年的用水。

 

　　環境效益方面，秦海巖表示，如果用風能和太陽能代替化石能源，每度電預計節約0.3元左右的外部性成本。據此測算，到2030年預計將產生4560億元的環境效益。

 

　　秦海巖介紹稱，經濟效益方面，過去十幾年中國可再生能源投資已經拉動了約13萬億元投資，推算到2030年，對全國GDP的帶動作用可達到1.57萬億元規模，預計解決770萬人的就業問題。因此，發展風電和光伏不僅可以改善環境，同時對促進新的經濟增長、解決就業問題會產生重要作用。

 

　　過去十年，風電等可再生能源取得了巨大的發展，這已經成為未來革命的一個潮流和方向。在第一次能源革命過程中，人類發明了蒸汽機；第二次能源革命人類發現了石油和天然氣，用石油和天然氣代替了煤炭。第二次能源革命也發明了電力的應用，使電力成為一項通用技術，促進各行各業飛速發展。

 

　　第三次能源革命就是未來在終端用能上，電氣化趨勢非常明顯，“雖然現在只有40%左右用電的比例，但未來可能要達到60%、70%，甚至80%以上的終端用能都來自電力”，秦海巖說，用可再生能源代替化石能源，是當前面臨的能源革命，也是總體趨勢。

 

　　“五大六小”寡頭市場被打破，風電投資主體多元化

 

　　中國已連續多年成為全球最大風電市場。據全球風能理事會（GWEC）發布的《全球風電市場年度統計報告2017》顯示，2017年，全球風電新增裝機容量超過5200萬千瓦，累計裝機容量達到5.4億千瓦。其中，中國新增裝機容量和累計裝機容量分別占世界份額的37%和35%，位居全球首位。

 

　　在風電投資層面，全球的可再生能源投資也表現出強勁態勢。根據彭博新能源投資近期發布的報告數據顯示，2017年全球可再生能源投資達到3335億美元，較2016年增加3%。中國可再生能源投資達到1326億美元，占全球總量的40%。

 

　　“中國風電企業機組市場規模亦不斷擴大，占據了90%以上的國內市場份額；而中國風電機組近幾年出口比例呈逐步增長態勢，2017年中國風電機組累計出口容量達320萬千瓦”，秦海巖表示，風電機組出口國家日益增多，這體現了中國風電機組技術的穩步提升。

 

　　在技術研發上的進步顯著，他表示十多年前中國剛開始生產研發600千瓦的機組，要造一個單機容量一兆瓦的機組都比較困難，而到2017年，中國研發的6兆瓦機組已經在市場上實現了批量應用。另外，針對中國中東南部低風速的情況，中國風電制造企業研發了很多適合低風速的機組。

 

　　在技術創新方面，風電機組新機型的研發速度加快。2017年中國整機制造企業的新機組研發數量達87個，而2007年這一數字僅為10到20多個。

 

　　在風電成本方面，秦海巖提及由于風電技術規?；膽?，學習曲線效應以及技術創新，使得風電成本下降了40%。他表示，現在全球風電平均度電成本為6美分/kwh，根據國際可再生能源署的預測，到2020年風電平均度電成本能降到5美分/kwh。

 

　　棄風限電，仍是我國實現風電平價上網的最大障礙。秦海巖比較稱，按照現在風電的投資成本，基本上可以跟當地的火電持平，這就可以進行所謂的平價上網。

 

　　伴隨著中國風電機組在技術研發、投資、出口等方面的利好消息，中國風電投資主體卻發生了較大變化。以往，中國風電開發的投資主體主要是國有企業——“五大六小”，市場占比曾高達80%到90%。秦海巖表示，從前兩年開始，中國風電投資主體越來越多元化，除了“五大六小”的國有企業之外，民營中小企業開發商越來越多。

 

　　眾所周知，中國能源市場是較為封閉、壟斷的寡頭競爭市場，行業壁壘較大，民營企業進入門檻較高。然而，可再生能源的發展對能源領域投資帶來了天翻地覆的變化，近幾年，風電領域小的開發商數量在增多，總體開發規模占比達50%以上，已基本超過了“五大六小”。秦海巖表示，未來都是分散式的電源，網格化的電網，這為廣大中小投資者帶來巨大機會。

 

　　新能源未來格局：風電走向何方？

 

　　“我國風電成本下降明顯，但仍有較大下降空間”，未來風電會走向何方，會有怎樣的發展？秦海巖認為，棄風限電如果解決，可以解決6美分/kwh的差距。

 

　　對此，他認為，技術上來看障礙不大，主要問題還在于利益協調，這是體制機制層面的問題，并非技術上的障礙。而要再進一步縮小平均度電成本，得靠行業技術的持續升級與進步，使得通過技術應用規?；?，更有利于降低成本。目前，從技術創新、產業鏈上下游協調等因素考量，中國風電行業實現這一跨越的難度不大。

 

　　中國可再生能源已經發展到一個新階段。秦海巖認為，過去中國已經解決了很多問題，風電成本已完全可以和火電成本競爭，而電力的體制、機制問題是中國現階段面臨的挑戰。

 

　　風能、太陽能等可再生能源是一種分布式的能源，它是點狀的、分散式的、網格化的能源，而垂直的、一體化的、壟斷型的電網結構不適合其應用。未來的電力系統也將向去集中化、網格化發展，電網體系以及整個體制機制都面臨著變革。

 

　　“這個新的時代已經從成本上的主要矛盾，變為了如何構建新的電力系統，構建新的電力體制機制的矛盾。從微觀上看，中國未來風電發展的市場方向一定是中東南部，而不是西部。”秦海巖對當前中國風電發展形勢做出自己的研判。此外，德國、歐洲的三大電力公司已把所有煤電資產剝離了，他認為這是未來的大趨勢。

 

　　但不少人可能會對此感到疑惑，中東南部是中國的負荷中心，也是人口的聚集中心，這些地方有空間開發風電嗎？秦海巖表示這里面存在非常大的認知誤區。諸如德國這樣的國家，國土面積很小，但安裝了將近6000萬千瓦的風電。

 

　　根據統計數據顯示，德國每單位國土面積的裝機量是155千瓦每平方公里，而且德國很多州甚至達到了200、300千瓦每平方公里的裝機密度。而中國江蘇、湖北、湖南、安徽等中東南部地區每單位國土面積的裝機量，最高為50千瓦每平方公里，最低為10千瓦每平方公里，比德國至少差3倍甚至10幾倍的比例。

 

　　秦海巖表示，盡管德國風電機組裝機密度高，但因為從來沒有集中式的風電，都是在農場里面，呈分散式，因此并不會妨礙經濟的發展，也沒有對環境造成大的危害甚至視覺上的障礙，因此中國中東南部的開發潛力非常大。

 

　　他提到，中國中東南部風電開發方式也存在新的挑戰。第一，微觀選址面臨新的情況，東南部地區都是復雜地形，需要提高選址水平。案例顯示，如果機位選擇差20、30米，發電量可能差100、200小時。

 

　　第二，分散式開發比較零散，土地獲取難，風能資源好的地方還需進一步開發。秦海巖認為，下一步分散式風電一定要跟縣域經濟發展結合起來，讓風電能促進當地的縣域經濟發展，包括結合特色小鎮以及當地的民生建設。這樣就能把當地政府、農民的積極性調動起來，讓分散式風電大有可為。

 

　　第三，風電制造企業也面臨新的挑戰，即如何利用先進的IT技術提高風電機組的運行水平?，F在很多制造企業已經開始采用數字雙胞胎技術，給整個風電機組進行數字建模，通過對數字建模的模型進行診斷分析，出故障之前就能有所評估預測，可以提前進行預防性維修。

 

　　現階段，中國可再生能源發電量占比5%，未來隨著發電量占比大幅提升，中國的電網到底可以不可以承受呢？秦海巖表示，國外做過很多這樣的研究報告，在一個電力系統里面，風電、光伏這樣的波動式能源，其發電量占比在20%以下的時候，現在的技術、管理手段無需調整，整個電力系統就完全可以應對這20%波動式的電源接入。

 

　　未來，當可再生能源達到100%發電量的時候，需要進一步提高整個電力系統的靈活性，可以靠儲能來解決。儲能問題解決后，會讓整個電力系統產生巨大變革，通過把需求側靈活性調動起來，應對風和光的波動性。

 

　　德國、丹麥等很多歐美國家都在向這個方向發展，秦海巖認為中國也應在這一方向上堅定不移，畢竟充分利用風電、光伏等可再生能源，才能解決人類能源和環境危機。