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风电不靠谱?中国连续12年全球第一,欧洲发展放缓并不是嫌弃它

放大字体  缩小字体 发布日期:2023-02-13   来源:风电塔筒   作者:海上风电   浏览次数:160
核心提示:随着煤炭等资源的减少,大气污染的加重,全球各地都在努力实现“碳中和”的目标,加大绿色清洁能源的发展。近年来,各地广泛使用的可再生清洁能源有太阳能、风能、水能等等,其中令人值得高兴的是,我国风电产业已经蝉联12年全球第一。不过,我国风电产业连续取得好成绩时,欧洲一些国家却发展缓慢了,这让一些网友产生了质疑:风电是不是不靠谱?其实,我国能连续12年取得全球第一,是经历了从技术空白到全球领先的过程,欧洲发展缓慢也并不是因为嫌弃它,也不是因为“垃圾”而去拆除它。我国从0到1,再到蝉联12年全球第一说起风电的起源,

   

随着煤炭等资源的减少,大气污染的加重,全球各地都在努力实现“碳中和”的目标,加大绿色清洁能源的发展。
近年来,各地广泛使用的可再生清洁能源有太阳能、风能、水能等等,其中令人值得高兴的是,我国风电产业已经蝉联12年全球第一。
不过,我国风电产业连续取得好成绩时,欧洲一些国家却发展缓慢了,这让一些网友产生了质疑:风电是不是不靠谱?其实,我国能连续12年取得全球第一,是经历了从技术空白到全球领先的过程,欧洲发展缓慢也并不是因为嫌弃它,也不是因为“垃圾”而去拆除它。
我国从0到1,再到蝉联12年全球第一说起风电的起源,那是在19世纪80年代的欧美,丹麦工程师Poul La Cour研制出一台4组叶片、额定容量为25 kW的风电机组,为现代风电机组奠定了基础。
20世纪70年代后,西方风电技术得到快速发展,又因世界石油危机爆发,风能作为一种清洁高效的可再生能源,得到了迅猛发展。
对于风电行业来说,我国起步还算比较晚的,1986年才建成了第一座风电场(马兰风力发电厂),且其机组是相关技术是从丹麦引进的。
21世纪初,国内一些主要知名企业的核心技术一般都是从国外引进,特别是欧洲国家,例如现代风机比较先进的丹麦、德国、西班牙等国。
但是,由于核心技术需要引进,导致进口设备价格昂贵,后续服务又跟不上,确实让国内企业难受。
为此,在引进技术的同时,国内也开始了关键技术研究和突破。
早在2008年,国内就有80家企业进入风电整机制造业,在整机设计和制造方面都加大投入。
近几年的发展,让国内风电行业各个环节的设备制造技术都有了突破性的提高,并形成较为完整的产业链体系,在全球也具有竞争力。
目前,我国陆上可开发的风速在不断下探,现在5米/秒甚至以下的低风速资源区也都进入了可开发的风区资源范围。
2021年5月22日,我国全面掌握了海上风电机组关键部件的核心技术,打破了国外的技术垄断和封锁。
随着国内技术的不断发展,2010年至2021年期间,中国风电并网装机容量已连续12年稳居全球第一。
欧洲风电为何会发展缓慢?欧洲发展出现了缓慢,不是因为嫌弃风电,更不是因为它是“垃圾电”,主要原因有如下三大方面。
一、地理条件的限制欧洲的长处是在海上的风能资源,一年有300天北海的大风,2020年英国风能发电占其全国发电的24%,海上风电装机容量在全球占比28.9%排名世界第一。
但是路上风能资源就没有那么多了,整个西欧地区人多地少,不像中美都有大片的荒漠戈壁土地,可以建立大规模的风电场。
而且他们那里属于温带海洋性气候,能继续开发的风能资源要少很多。
二、市场化后的政策因素成熟的市场化,让当地的风能开发回归理性,欧洲早在2015年,就开始了风电补贴的退坡进程,比如,欧洲风电行业组织WindEurope近日发布的报告就表示,2021年,欧洲国家出现了多个“零补贴”中标的海上风电项目,丹麦甚至出现了海上风电项目“负补贴”中标的现象。
从过去的固定补贴转型成市场竞价的形式,形成了欧洲狼多肉少的局面,也开始了内卷模式。
投资巨大、利润降低、周期变长,资本涌入自然变少了,也导致了欧洲陆上风电增速放缓了。
三、其他因素第三方因素也是欧洲风电发展放缓的原因,比如:担心风电机组对候鸟迁徙的干扰;民众对风机的投诉(因为陆上面积少,建立的风机对民众有影响);俄乌事件带来的影响,造成高昂的原材料价格成本、高物流运输成本和供应链中断风险等。
风电靠谱么?其实,这个问题很好回答的,如果不靠谱,那么全球风电新增装机容量还那么大?根据中商产业研究院的数据显示,2021年全球风电新增装机容量达到99.2GW,其中陆上风电装机82.3GW,海上风电装机16.8GW,这个数据属于历史最高水平。
当然,说它不靠谱,也是因为风电的本质摆在那里。
说起风电,大家都知道它是可持续能源,其本质就是“靠天吃饭”,这就具备了很多不确定性,所以不稳定是风电的特性。
风太小没法发电,风太大也没法发电,风向风速的随机性更是难以预测和控制。
而电网最怕的就是不稳定,所以之前才会出现弃风率太高,发出很多费用高不稳定的“垃圾电”。
但是,这个问题是可以找方法解决的,实现可持续能源就需要降低制造运营成本。
如何降低运营成本关于风力发电,根据1919年德国物理学家贝茨提出的“贝茨定律”,风电机组的转化效率有一个理论极限,大概是59.3%。
现在的三叶片风机,基本上能实现四五成的转化效率,考虑到各个环节的损耗,已经快达到这个理论极限。
因此,在技术上的投入,达到的边际效益就非常差。
所以,全球各地降低成本的研究方向,都是把风机越造越大。
不过,需要关注的不是一个风机要多少钱,而是度电成本才是关键。
算一笔账目就清楚:比如陆上平地区风电项目成本中,发电机、叶片、塔筒的成本占总成本2/3(约70%),剩下差不多1/3是土地、运输、施工相关费用(山地这些约占45%)。
举个例子:需要建立一个100MW的风电项目,原本用20个5MW的风机(单价8000),把它升级到7MW风机则仅需14个(单价10000)。
这个数量的节省,不仅可以省掉线路、设备、维护和运输的钱,而且这个升级成本并没多出多少,数量上的减少导致总成本也降低。
所以,风机越造越大,度电成本会越来越低。
另外,大机组还会带来不一样的好处,具体包含两点:1、可以平台化,然后摊开成本、提高效率、缩短周期。
风机形成平台化后,主要零部件的设计保持不变,只在关键核心的功率输出上有所区别,就好比一根葫芦生下7只葫芦娃,研发、设计、制造的成本都被摊薄了。
2、发电机的利用率也随着风机的增大而变得更高,因为风机的发电有最低风速要求,风速太低就没法发电,如果叶片越长、塔筒越高,可以在更大的面积里抓取风能,最低风速的要求也就变低了。
因此,通过这种路径降低成本,就可以慢慢地实现可持续的能源利用。
这也是为何,近几年风电弃电率不减反增的原因所在,因为找到了可解决的办法。
结束语风电还是一个值得研究的产业,而且从2021年1月1日起,国内风电已进入平价时代。
虽然还有一段长远的路要走,但相信伴随着全球“碳中和”的目标,风电产业还是大有可为的。
它并不是不靠谱,只要用对了地方,技术方面再优化好,未来还是可期待的。
对此,你怎么看呢?

 
关键词: 风电网 风力发电
 
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