文/ 鄭教治 楊懿
世界風電的發展
風電行業的真正發展始於1973年石油危機,美國、西歐等發達國家為尋求替代化石燃料的能源,投入大量經費,用新技術研製現代風力發電機組,80年代開始建立示範風電場,成為電網新能源。在過去的20年裏,風電發展不斷超越其預期的發展速度,一直保持著世界增長最快的能源地位。
風電過去10年的年複合增長率高達26.2%。根據全球風能理事會報道,2009年全年新增發電裝機超過3800萬千瓦,比2008年淨增1100萬千瓦,增速出乎意料地超過了次貸危機前的水平,同比增長高達40.5%。從國別看,美國穩居榜首,中國增長最快,當年吊裝完成1400萬千瓦,比2008年增加了760萬千瓦,同比增長120%,已經超過德國和西班牙,新增風電裝機總量列世界第二。
世界風電產業之所以發展如此迅猛,主要驅動因素有三個:
1.世界經濟的發展需要廉價且可持續的能源供應。全球經濟的不斷發展,對能源的需求急劇擴張,傳統化石能源已經不能滿足旺盛的需求,因此,麵對走向枯竭的不可再生能源,人們需要尋找新的可再生能源來保證供應。
2.風力發電的經濟性。一方麵,與傳統能源發電不同,風力發電沒有原材料成本,風電場的經營者不用承擔原材料價格波動所帶來的風險。另一方麵,在各國政策的支持下,隨著風電設備技術的不斷進步和產能的不斷擴張,風機的造價在不斷下降,因此,風電的發電成本在不斷地向傳統能源靠攏,正在加速實現“可替代”。
3.人們對環境問題的關注度越來越高。風能是一種清潔的,零排放的可再生能源;風機開始運行3到6個月中所減少的排放就可以將其生產製造過程中產生的排放全部抵消,之後20年的運行時間都在進行“淨減排”,因此風電是實現全球碳減排的重要途徑之一。
中國風電的發展
我國幅員遼闊,海岸線長,風能資源比較豐富,發展風電潛力巨大。據中國氣象科學研究院初步測明,我國風能總量達32.26億千瓦,居世界第一位。我國風資源主要分布在以下地區:
1.“三北”(東北、華北、西北)地區風能豐富帶。包括東北三省、河北、內蒙古、甘肅、青海、西藏和新疆等省/自治區近200公裏寬的地帶,可開發利用的風能儲量約2億千瓦,約占全國可利用儲量的79%。該地區是我國連成一片的最大風能資源區,但距離電力負荷中心較遠,電網發展不成熟。
2.東南沿海地區風能豐富帶。我國有海岸線約1800公裏,島嶼6000多個,春秋季的冷空氣、夏秋的台風,都能影響到沿海及島嶼,因此,東南沿海地區是我國風能最佳豐富區,開發利用前景相當廣闊。
3.內陸局部風能豐富地區。內陸一些地區由於湖泊和特殊地形的影響,風能也較豐富,如鄱陽湖附近較周圍地區風能就大,湖南衡山、湖北的九宮山、河南的嵩山、山西的五台山、安徽的黃山、雲南太華山等。
4.海上風能豐富區。我國海上風能資源豐富,10米高度可利用的風能資源約7億多千瓦。一般估計海上風速比平原沿岸高20%,發電量增加70%,在陸上設計壽命20年的風電機組在海上可達25年到30年,且距離電力負荷中心很近。隨著海上風電場技術的發展成熟,經濟上可行,將來必然會成為重要的可持續能源。
2005-2009年,我國風電裝機容量以年均100%的速度增長,風電開始超過水電,成為2009年中國第二大新增能源。截止2009年底,我國風電並網總容量達1613萬千瓦,同比增長92.26%;風電發電量為269億千瓦時,增長105.86%,占總電量的0.75%;風電裝機占各類能源總裝機量的1.8%。以上數字說明,雖然近年來出現高速增長,但是風電裝機容量占比還比較低,參照丹麥和西班牙20%以上的風電占比水平,我國風電的發展前景還相當廣闊,根據國家電網能源研究院的預測,2020年我國的風電並網規模可達1億千瓦。歐洲權威新能源谘詢機構預計至2030年,風能將成為我國繼火電、水電之後的第三大發電能源。
中國風電發展存在的問題
風電產業發展目前最突出的問題:一是並網難,二是已投入運營的國產風機的質量問題。
2009年新增裝機容量中的1/3以上都未能上網,有10%的風力發電量白白損失,這一比例較2008年的情況進一步上升。導致這一現象的主要原因是:一方麵,風能富集區遠離電網和負荷中心——我國95%以上的風資源集中在“三北”地區和東部沿海,而2/3以上的能源需求集中在東中部地區,我國7座千萬千瓦級風電基地中的六座位於“三北”地區,但是多數並沒有建成配套的並網送出工程,風電廠發了電也無法進入終端用戶,大部分風機在夜間低穀期棄風停運,中國風電的發展正在遭遇“車多路少”的尷尬。另一方麵,風能由於風速、風量的不可控因素,導致其電力為低質量電力,因此上網時對電網的衝擊很可能導致整體電網癱瘓,智能電網的發展可能解決這一難題,但智能電網的建設在我國尚處於起步階段,也就是說,目前電網的技術發展製約了風電的順利並網。
問題之二,國產風機質量問題。由於風機的維修難度大,費用高,因此風機的質量問題較其他傳統能源發電設備的質量問題受到更多的關注。雖然目前國內安裝的風力發電機組運行時間不長,還不到機械設備質量故障高發期,但有數據表明,在已經投入運行的國產機組中,主軸、軸承、齒輪箱以及電機等關鍵零部件已多次出現質量和技術故障。國外成熟市場中一台風機從研發、試驗到實際進入市場開始發電需要5到10年。而我國風力發電產業急速發展,導致眾多風機從研發到實際運行的時間大大縮短,平均為1到3年,風機在運行中的不穩定和研發時期的準備不足導致的一係列問題,將在今後幾年逐漸顯現,可能出現的一係列質量問題將製約整個風電行業的發展。
中國風電設備製造行業現狀
經過近幾年的飛速發展,我國的風電整機廠商市場份額迅速擴大,2009年全球十大風機廠商中,華銳風電、金風科技和東方汽輪機有限公司名列其中,華銳躋身前三,他們均具備年產200萬千瓦以上的產能。同時,風電設備國產化率快速上升,如600千瓦和750千瓦機組國產化率達到90%以上,而1.5兆瓦的機組國產化率也超過了85%,同時更大功率的機組也取得了較大的進展。
但是,由於整機製造的門檻低,企業數目激增導致了產能過剩,於是2009年8月底,風電設備製造業被國務院常務會議點名過剩,並在10月份入列十部委的六大產能過剩和重複建設的行業“黑名單”,更在隨後遭遇金融貸款限製。盡管如此,風機整機生產企業總數目還是達到了目前的近90家,其中,上述三家企業占據了國內市場總份額的60%,剩下的40%市場份額為其餘產能較低的整機廠所激烈爭奪。終於,激烈的競爭觸發了價格戰,據統計,去年整機集中招標價格在5800元/千瓦左右,今年3月份的評標價格已經降到了4750元/千瓦,目前整機最低報價已接近4500元/千瓦,降幅之快為曆年少見。價格競爭已使得一些沒有形成規模效益的企業麵臨虧損,有業內人士認為,目前風電設備的價格已經接近底線,再下滑就有可能傷害到行業的正常發展。
為維護行業的健康發展,工信部於今年3月發布了《風電設備製造行業準入標準》(征求意見稿),要求新建風電機組生產企業必須具備生產單機容量2.5兆瓦以上,年產量100萬千瓦以上的能力。發改委在5月份下發的關於抑製部分行業產能過剩的通知中提出“嚴格控製風電裝備產能盲目擴張,鼓勵優勢企業做大做強,優化產業結構,維護市場秩序。”即在限製小產能項目上馬的同時,國家多次表示重點支持自主研發2.5兆瓦及以上風電整機和軸承、控製係統等關鍵零部件及產業化示範。這些政策不僅有利於規範市場,穩定價格,還為優勢企業的壯大掃清了道路,同時也意味著整機行業的洗牌和整合,具有領先技術,較低的成本及最早將大容量風機批量生產及投入市場的企業將在新一輪的競爭中先拔頭籌。
風電行業的發展趨勢
正如之前所提到的,我國大部分陸上風場遠離負荷中心,長距離輸電受到電網建設進度的製約,海上風電則靠近負荷中心(我國東部沿海),因此,開發海上風電是我國風電發展的必然趨勢。
2010年被稱為中國的海上風電元年。年初全國能源工作會議上,國家能源局局長張國寶在《2010年能源工作總體要求和任務》中稱:“2010年,要繼續推進大型風電基地建設,特別是海上風電要開展起來。”隨後,國家能源局和國家海洋局聯合出台了《海上風電開發建設管理暫行辦法》,使得政府和企業在開展海上風電規劃和投資時開始有章可循。日前,國家能源局又宣布,近期將展開首輪海上風電特許權招標工作,這意味著國家即將大規模開發海上風電。具有裏程碑意義的中國第一座大型海上風電場示範工程——上海東海大橋風電場也於7月成功並網發電,該電廠共裝備有34座3兆瓦風機,可以為40萬戶家庭提供用電。
我國發展海上風電的時間並不長,因此海上風電行業鏈條中有許多環節的技術和操作都不成熟,對於國內海上風電的發展現狀的質疑主要包括以下幾方麵:
一是前期論證調研不足。以東海大橋電場為例,該項目是一邊施工、一邊收集風資源數據,選址的科學性打了折扣,可能對發電效率產生較大影響。
二是國產設備和技術的可靠性。東海大橋風電場采用了華銳的風機,有關技術人士指出,由於海上風機的技術要求很高,一般的海上風機組樣機需要先在陸上試運行,然後再到海上,從樣機運行到下線至少需要一年的時間,而華銳等國內風機製造商將這一過程大大縮短,其可靠性和持久性令人質疑。
三是並網難題尚未解決。海上風電雖然較陸上風電穩定,但仍存在電壓波動、閃變等隨機波動的問題,電網對其容納能力有限。
可見發展海上風電不管是技術上還是操作上都不能完全複製陸上風電的做法,國外海上風電受技術和成本製約發展緩慢就是最好的證明,同時也為cq9电子平台提供了參考,所以,我國海上風電的前景是廣闊的,但道路是曲折的。
以上是中國風電行業目前的情況。風能作為發展最快的新能源,經曆了若幹年的高速增長,開始步入穩定增長期,未來在總發電量中的占比將逐步提高,可能成為中國第三大發電能源。在國家政策的支持和協助下,市場將進一步規範化,風機製造商的整合可能緩解風機價格下降對利潤率造成的擠壓,具備領先技術的風電設備製造企業將繼續分享風電盛宴。
(作者單位:CQ9电子國際經濟協會)