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“十二五”期间风电产业发展回顾

 

  近年来,风电产业规模持续快速增长,在全球范围内实现了大规模开发应用,截至2015年底,全球装机容量超过1GW的国家数量为26个。2015 年,全球风电新增装机容量6300万千瓦,累计装机容量达到4.32亿千瓦,比2010年翻了一番,年均增长率达17%,风电进入平稳发展阶段。亚洲装机容量一如既往领先于全球其他市场,欧洲排名第二,北美市场正缩短与欧洲市场的差距,暂列第三。从增长分布来看,中国、印度、巴西等风电市场新增装机容量逐渐占据主导地位。其中,中国风电装机容量不断突破,成为全球最大规模的风电市场。

  “十二五”期间,全国风电装机容量在保持快速增长的前提下,开发布局逐步优化,新增建设规模逐渐向华东、华中和华南等并网消纳情况良好的地区转移;产业技术水平显著提升,风电全产业链基本实现国产化,风电机组设计制造水平和质量可靠性不断提升,高海拔、低温、冰冻等环境适应性和并网友好性显著增强,低风速区域风电开发技术经济性显著增强,风电设备、并网、检测认证等技术逐步与国际接轨,国际标准制定话语权有所提升,具有国际竞争力的完整风电产业服务体系基本形成;政策体系逐步完善,建立了较为完善的促进风电发展的政策和行业管理体系,基本形成了规范、公平、完善的风电行业市场环境;风电开发进入到精细化发展阶段。

  一、风电成为中国引领全球的战略性新兴产业之一

  2010年以来,随着全国对风电产业持续不断地扶持及投入,风电装机容量不断增加,领跑全球。根据世界风能协会(GWEC)和中国可再生能源学会风能专业委员会(CWEA)调研的数据可知2—7,2015年,全国新增装机容量达到3075万千瓦,占全球装机容量的48.5%,市场份额远超排名第二的美国34.8个百分点。由于2015年新增市场的卓越表现,中国也在累计装机容量上超越了欧盟,达到1.45亿千瓦,占全球装机容量的33.6%,位居全球首位。中国风电成为全球风电市场进一步发展的重要引擎。

  同时,国内风电市场的快速扩张也带动并培育了一大批优秀的风电制造企业,中国风电整机制造企业的总体实力及在国际市场的竞争力正不断提升。FTI咨询公司公布的2015年排名前15的风电设备制造厂商中,中国企业就有8家。其中,金风科技凭借2015年的新增装机一跃成为全球最大风电整机制造商,市场占有率达到12.5%。截至2015年底,中国风电机组制造商已出口的风电机组共计1085台,累计容量达到2035.75MW,出口国家增加至28个,其中,向美国出口的风电机组容量最多,占总出口容量的19.4%。

  二、风电成为中国电力结构的重要组成部分

  “十二五”期间,中国风电产业持续保持强劲增长势头。根据国家能源局(NEA)公布的风电并网数据可知,截至2015年底,中国新增风电并网装机容量达到3297万千瓦,累计并网装机容量达到1.29亿千瓦,风电装机在电力装机总量中的比重逐年提高,2015年已经达到8.6%。风电在电力生产中的比例不断提升,风电发电量逐年增长,2015年达到1863亿千瓦时,占各类电源总发电量的3.3%,比2010年提高2.1个百分点。风电已成为继火电、水电之后的第三大电源。风电在内蒙古、甘肃、河北、新疆、宁夏等省(区、市)的电力装机占比达到15%以上,内蒙古等地区超过20%,风电已成为这些地区电力供应的重要来源。

  三、风电开发布局逐步得到优化

  为促进风电产业健康有序发展,“十二五”期间,国家能源局分批次下发了风电项目年度核准计划,通过规模管理和布局优化指导风电开发建设。截至2015年底,总共下发了五批次核准计划,培养了全球最大规模的风电市场。从各批次核准计划项目区域分布来看,受弃风限电问题影响,“三北”地区在核准计划中的安排规模不断减少,风电项目规划逐步由“三北”地区向华东、华中和华南等并网消纳情况良好的地区转移,华东、华中、华南等地区的风电项目占比逐步提高,到第五批核准计划时规划布局有了进一步变化,产业发展重心继续朝中东部和南方地区(主要省份包括上海、江苏、浙江、安徽、福建、江西、河南、湖北、湖南、重庆、四川、西藏、广东、广西、海南、贵州、云南)倾斜。在第五批年度核准计划中,中东部和南方地区项目占比达到63.9%,较第一批提高了26.5个百分点,“三北”地区项目占比仅27%,较第一批的53.1%有了大幅度缩减。

  根据CWEA调研数据可知,截至2015年底,全国各省(区、市)均有风电建设项目分布,其中,中东部和南方地区累计风电装机占全国总装机的22%,较2010年底提高了11个百分点。产业布局的调整和重心转移,有力带动了低风速机组技术的快速进步,与之相关的复杂地形微观选址等技术也得到重视和发展。

  四、风电机组自主研发能力不断提升

  “十二五”期间,国内风电机组技术研发能力得到显著提升,从早期的引进技术、消化吸收、再创新,到通过自主研发,形成具有自主知识产权的多兆瓦级大型风电机组的研发能力。系列化、平台化机组的设计,有效提升了研发设计适应市场需求的反应能力。中国陆地风电场的主流机型由1.5MW向(2M—2.5M)W风电机组发展,(3M—4M)W级风电机组已批量生产,5MW和6MW的风电机组也已经并网运行。在大型化风电机组研发、生产和应用方面,中国正迎头赶上国际先进水平。2010年以来,在新增风电装机市场中,2MW的风电机组装机市场份额不断上升,2015年首次超过1.5MW机组,占全国新增装机容量的50.2%;3MW及以上大型化风电机组的装机台数也不断增加,占比达到2.5%;目前单机容量最大的是6MW机组,截至2015年共安装4台。

  随着开发布局优化调整,适应中国本土高海拔、低风速等复杂地形的风电机组设计技术快速发展,促进了内陆和山地风电场的开发,高海拔、低风速区域的风电装机容量也实现了突破性增长,累计装机容量呈现逐渐增长的变化趋势。国内高海拔地区主要分布在云南、贵州、四川、青海、西藏五省,低风速区域主要分布在河南、安徽、江西、湖南、湖北等省。根据CWEA调研统计数据,2015年,高海拔地区新增装机容量为4481兆瓦,同比增长82%,是2010年新增装机容量的12.3倍;低风速区域新增装机容量3452兆瓦,同比增长46.7%,是2010年新增装机容量的7.7倍。

  随着低风速机组技术的不断发展,风轮直径呈现逐渐加大的趋势,2.0MW风电机组的风轮直径加大的趋势较为明显,110米及以上风轮直径近两年明显增多,2015年装机比例超过50%,而110米以下的风轮直径装机呈现下降趋势。风轮直径120米以上、轮毂高度100米以上的低风速风电技术研发应用,使得高海拔、低风速地区的风能资源得到更加有效的利用,先前在平均风速6.5米/秒的地区才能够达到的2000小时年利用小时数,目前5.3米/秒左右风速就可以实现;风电可开发区域风功率密度也从300瓦/平方米下降到200瓦/平方米,进一步提高了低风速等复杂地形区域风电开发的技术经济性。

  五、风电的经济性和竞争力快速增强

  随着风电机组制造技术的不断提升和机组性能的不断改进,成熟的主流风电机组单位千瓦价格明显下降,风电场的造价也随之下降。风电机组是风电场的主要设备,其投资约占总投资的65%左右,因而风电机组的价格将直接影响到风电场的总投资,目前风电机组成本已从2009年的5000元/千瓦下降到4000元/千瓦左右。根据水电水利规划设计总院(CREEI)发布的年度《中国风电建设统计评价报告》内容可知,“十二五”期间,中国投产的风电工程项目单位千瓦造价呈现逐年下降的趋势,2015年为8356元/千瓦,相比2011年的9732元/千瓦,单位千瓦造价下降1376元/千瓦,降幅达到14%。全国大部分省份的单位千瓦决算造价都已经降到了9000元/千瓦以下,部分省份的造价低于8000元/千瓦。其中,造价较高的风电场项目主要分布在广东和云南地区,造价较低的风电场项目主要分布在甘肃和新疆地区。

  技术进步带来的风电场单位千瓦造价不断降低,使得风电度电成本也呈现下降的趋势,目前风电度电成本已比较接近火电成本。2015年,蒙西地区风电标杆电价执行0.49元/千瓦时,低于同期广东省火电0.502元/千瓦时。由于燃煤火电发电的全过程尤其是其排放的各类污染物对环境承载力产生了一定的影响,如考虑火电的环境成本,风电的竞争力将会进一步提高。

  六、风电发展促进节能减排效果明显

  能源紧张与环境问题突出,使得风电的节能减排效益备受关注。风能资源属于可再生清洁能源,是无污染、可再生、能量大、前景广的新能源。风能对环境保护的益处良多,包括消除当地空气污染、降低水资源消耗等,但是最显著的莫过于对二氧化碳减排的贡献,目前也是人类可为全球气候变化问题做出最大贡献的高效途径之一。

  随着中国风电产业的不断壮大发展,风电发电量不断增加,节能减排效益也愈加突出。“十二五”期间,全国风电上网电量累计达到6508亿千瓦时,根据国家可再生能源中心(CNREC)发布的《可再生能源数据手册2015》中历年发电煤耗替代转换系数进行测算,“十二五”风电累计发电量可替代标准煤共计1.96亿吨,减少向大气排放二氧化碳约5亿吨、二氧化硫约157万吨,氮氧化物137万吨,节能减排效果显著。按照城市居民用户年用电量3000千瓦时计算,2015年国内风电上网电量可满足5900万户城市居民一年的用电量需求。随着风电装机容量的不断增大,其在节能减排上的贡献也越发显著,发展以风电为代表的可再生能源,将是中国优化能源结构、促进节能减排的必由之路,也是中国实现2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15%的承诺的重要实践。

  七、风电产业发展解决大量就业

  在中国经济增速乏力,经济结构急需调整的当下,风电发展带动就业的优势越来越显著,加速发展以风电为代表的可再生能源将成为助力经济发展、缓解就业问题的强大“引擎”。风电领域就业的增长一部分归功于风电技术的发展与成本的下降,由此在制造、安装、运行和维护部门创造了更多的工作岗位。

  由于获得强劲的国内市场支撑,全国风电行业就业形势大好,引领全球的风电就业领域。国际可再生能源组织(IRENA)近几年发布的《可再生能源与就业》报告显示,中国风电行业创造的就业机会全球最多,其中超过70%的岗位是在制造领域。随着风电开发步伐的加快,风电领域就业人数逐年增加,2012年国内风电就业人数26.7万人,2015年已经高达约50.7万人,较2012年翻了一番,占据全球风电领域就业总人数110万人的一半以上。在国内经济发展呈现中低速增长的新常态下,风电行业的快速发展大大提高了绿色就业的潜力,为解决就业问题发挥了积极作用。

  八、风电产业管理和政策体系不断完善

  风电产业作为新能源技术产业,近年来的快速发展离不开政府的激励政策和支持措施。“十二五”期间,国家陆续出台了覆盖风电项目开发、建设、并网、运行管理及信息监管等各个关键环节的管理规定和技术要求,进一步完善了风电产业标准体系,简化了风电开发流程,实施了风电设备整机及关键零部件型式认证制度,建立健全全国风电产业信息监测评价体系,风电行业市场政策环境得到进一步规范和完善。加强政策引导,统筹利益诉求,在一定程度上缓解了弃风限电问题的进一步加剧。另外,还出台了海上风电上网电价政策,并根据风电产业发展情况适时调整了陆上风电标杆上网电价,推动风电企业更加精益化管理,有效促进了风电产业的健康持续发展。随着政府行政审批权限的下放,风电开发方案管理工作流程得到进一步简化,项目全周期监管能力逐步提升,有效提高了中国风电项目建设和运行管理水平,为“十三五”风电产业精细化发展奠定了良好基础。

  中国风能协会

  秦海岩 李莹 刘明亮  杜广平