观点 | 平价上网形势下 发展风电要有新思路
发布日期：2020-03-25 来源：风能产业 作者：陈涛 浏览次数：159
我国风力发电建设成就巨大，截至2019年底，并网装机总容量达到2亿千瓦以上，居全球各国首位，装机量在我国发电方式中在火电、水电之后位居第三名，年发电量占总发电量5%强。风力发电为我国电力能源本土化、多元化、降煤减排和带动经济发展做出了重要贡献。
经过近20年的发展，我国建成了比较完整的产业链，成为可为全球风电整机制造商供货的“世界工厂”，完成了相当的人才、知识、装备、资本的积累，在设备国产化、制造技术国际化、单机容量大型化、提高效率、降低成本等诸多方面成绩巨大。应该说，我国风电事业开局良好，陆上、海上风电双双实现了全球新增最多，完成了一场精彩的序幕，为下一个20年做优、做强，拉动中国经济、促进能源转型的更大发展奠定了良好基础。
在全球能源转型和气候变化压力形势下，风电替代煤电的比例必须加大。今后20-30年，风电占比应该达到20%以上，也就是需要增加风电装机10-20亿千瓦（年平均增长速度至少30GW），任务相当艰巨。
当前，在取得成绩的同时，也要看到我国风电存在下列主要问题：
首先，我国风力发电成本较高，还没有完全脱离财政的补贴，暂时还不能反哺国家财政。为实现可持续发展和提高竞争优势，风电的度电成本应该降到0.20元/千瓦时以下。因此，风电需要大幅度降低制造和运维成本，进一步提高发电效率。
其次，大规模长距离风电送出问题还没有得到有效解决。由于电力送出的局限性，建场条件最佳的边远地区大片资源没有得到充分开发，大量风电场建在风能资源条件相对较差的地区，发电成本居高不下，环境、社会矛盾日益突出。结果导致中部、东部和南部的可开发资源快用完了，已经建成的许多风电项目，如甘肃省、吉林省的风电场出力限制严重。风电场电力输送问题不解决，风电大规模、长远发展就难以实现。
第三，由于风电的分散性发展，且技术、管理水平门槛不高，小企业也能搞风电，致使我国风电开发企业规模总体偏小。头部开发商基本上是央企、国企附属的二级企业，至今尚没有形成如中石油、五大电力、中广核等那样的集团级国家队，没有形成面对全球风电开发的国际化领军企业，造成了低水平重复投资，人力、资金浪费严重；企业信誉不高，融资成本高；缺乏长远打算和国际化视野等弊端。
为了克服上述问题，提出下列设想：
一、采用大规模基地化建设发展模式，发电成本可有望降到0.20元/度以下。这在我国已经有丰富的经验，建议规模还要更大。单个连片风电场规模可达到数千万千瓦到亿千瓦等级，包括海上风电的连片大规模集中开发建设，从而更加深入地发掘规模效益，充分发挥国家制度优势红利。风电场选址优先考虑面积足够大、风资源良好、人口稀少、戈壁或者沙漠，这种场地环境和社会矛盾比较少，相应的成本也会低很多，还能结合边远地带开发和治理荒漠促进当地经济发展。
同时，结合大规模开发模式，选择较大功率的机型，如单机5兆瓦及以上。大规模开发还可以采用特大、特重部件如桨叶、机舱、塔筒等现场制作或组装的方式来大幅降低制造成本和运输费用。
二、重点解决远距离电力传输问题。风电场规模足够大，发电成本足够低，但是风电场距离电力负荷太远，这样大规模长距离的能源输送还没有先例。这是我国国情带来的，是必须面对和解决的课题。
现有的空气绝缘架空线路，既使是特高压送电，在容量上比需求还是差一个数量级。目前单回路输电能力在600万千瓦，要输送几千万千瓦电力就要许多回路。线路走廊占地过多，从经济性方面不具备优势。
现有较有希望的可能替代方案有：
• 气体绝缘管廊送电GIL。
我国已经建成淮南到上海1000千伏过长江苏通段GIL管廊输电线，这是一个很好的样本。比起架空线输电安全性大幅提高，线路损失电量大幅度降低，大地景观不受影响，节省地面空间，好处多多。目前的问题是造价偏高，将来如果大规模建设，多回路集束在一个管廊内，並且利用现有特高压输电线路走廊，可以实现数千万千瓦甚至亿千瓦的集中输送，成本有望大幅降低，这将成为“输电高铁”，是世界首创。开始阶段，GIL管廊输电线比架空线贵，可采用组合方式，比如在开阔旳地段仍用架空线，在土地资源紧张的地段采用地埋GIL输电。在GIL管廊输电线综合成本降低到一定程度（技术进步和规模效应，这将是完全可能的），再全程采用。
• 风电制氢，全国的制、存、输、充氢气网络和氢燃料利用。
氢能源和电力一样属于二次能源，氢能源的开发利用需要像电力一样，建成全国的网络。可以先行建立一个示范网络，规模小一点，但必须五脏俱全。氢能和电能互相转换，密不可分。国内已经有多家研发机构投入，当前力量比较分散，还没有形成系统和规模。
风电制氢场景更适合深远海情况，发出来的电就地转换成氢气，就近提供航运动力燃料，促进航运减排。
无论是国家电力大动脉技术改进，还是氢能源大动脉构建，都属于国家战略工程，需要倾全国之力来完成。发挥制度优势，集中力量打歼灭战，发展两三个亿千瓦级规模的风电集团，组建国家氢能源集团，国家队的建设应该尽快提上日程。
作者简介：
陈涛，1937年出生，毕业于清华大学动力系，是早期投入我国风电开发的专家之一。退休前任职于福建省电力系统，退休后长期担任中节能风力发电股份有限公司顾问。