本刊 | 夏云峰
我國要從風電大國跨向風電強國,就必須實現(xiàn)產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。那么,這條路該怎么走?由李家春院士、賀德馨總師牽頭主編的《中國風能可持續(xù)發(fā)展之路》一書系統(tǒng)回答了這個問題。日前,本刊記者圍繞該書對中國科學院院士李家春進行了專訪。
《風能》:您如何看我國風能產業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和未來走勢?
李家春:20世紀80年代,我國風能研究與開發(fā)利用才起步,20世紀90年代則進入建設示范項目階段。隨著2006年《中華人民共和國可再生能源法》實施,產業(yè)迎來黃金期,裝機容量躍居全球之首,風力發(fā)電量在全社會用電量中的占比逐年提高。同時,技術水平穩(wěn)步上升,突出表現(xiàn)在風電機組技術研發(fā)能力不斷提高,能夠規(guī)模生產具有自主知識產權的多兆瓦級大型風電機組。此外,我國風能產業(yè)的保障措施不斷完善,已經初步建立了較為系統(tǒng)的促進風能產業(yè)發(fā)展的行業(yè)管理、制度、政策體系,基本形成利于風電發(fā)展的相對規(guī)范、公平的行業(yè)環(huán)境。
目前來看,我國風能產業(yè)的未來發(fā)展愿景良好。市場規(guī)模方面,《風電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》確定了“到2020 年底,風電累計并網裝機容量確保達到 2.1 億千瓦以上”的目標,并對提升消納水平、優(yōu)化產業(yè)布局等做出部署。產業(yè)布局方面,風電市場的重心將由產業(yè)鏈的前端逐步轉向后端,市場參與者會更多利用云計算、大數(shù)據(jù)等互聯(lián)網技術,整合風電全生命周期數(shù)據(jù),開展風電場設計和建設、風電設備先進制造、風電場智能管理等工作。裝備技術方面,企業(yè)的自主創(chuàng)新能力不斷增強,并在大型化、智能化風電機組技術、低風速風電技術、海上風電技術、風電場精細化設計和運維技術等環(huán)節(jié)實現(xiàn)突破。政策環(huán)境也會進一步優(yōu)化,預計可再生能源配額制和綠色電力證書交易將得到廣泛應用,推動產業(yè)逐步走向完全市場化。
《風能》:在當前我國風能產業(yè)轉型升級的關鍵期,您牽頭主編了《中國風能可持續(xù)發(fā)展之路》一書,請介紹出版的相關背景。
李家春:雖然我國風能產業(yè)發(fā)展勢頭良好,但想真正實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,仍然必須克服能源規(guī)劃、風電技術、標準體系、體制機制等方面所面臨的挑戰(zhàn)。
因此,2013年9月,中國科學院學部成立了“關于我國未來風能的可持續(xù)發(fā)展研究及其對策建議”咨詢項目組,旨在通過對我國風能發(fā)展現(xiàn)狀進行調研,并分析影響產業(yè)進一步發(fā)展的制約因素,借鑒國外的經驗和教訓,探求適合我國國情的風能發(fā)展模式。經過2年左右的調查研究,項目組向國務院遞交了《大力推進我國風能可持續(xù)發(fā)展的對策建議》咨詢報告。
同時,我們意識到,發(fā)展風能產業(yè)既需要頂層設計,也離不開科學家、工程師、企業(yè)家群體、廣大公眾的支持。2015年起,我們又啟動了《中國風能可持續(xù)發(fā)展之路》一書的撰寫工作,并于2017年由科學出版社正式出版。書中進一步闡明發(fā)展風能等可再生能源的深遠意義、目標規(guī)劃、關鍵技術、制約瓶頸以及科技創(chuàng)新、政策法規(guī)、體制機制等對策措施,提出了我國風能產業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的路徑。
《風能》:您剛才提到,書中對我國風能可持續(xù)發(fā)展進行了規(guī)劃,這是怎樣的一條路徑?
李家春:這條路徑涉及技術路線、產業(yè)體系、市場機制等諸多方面。
在技術路線上,目前,風電機組大型化、定制化、智能化,海上風電開發(fā)利用等已經成為我國風能產業(yè)的發(fā)展趨勢,資源精細化評估與風電場布局優(yōu)化設計等也得到普遍重視。
在產業(yè)體系方面,雖然相當長的時期內,國有大型裝備制造企業(yè)占據(jù)主導地位,但民營企業(yè)和混合所有制企業(yè)也正通過分布式微電網和風電多元利用等方式逐步進入風能市場,給市場競爭注入活力。
在市場機制上,我國現(xiàn)有的體系是由以可再生能源法為法律基礎,以電網強制收購風電為制度保障,以固定電價和補貼為政策依據(jù)組成。它有力推動了產業(yè)的健康發(fā)展,但也帶來補貼資金來源難以保障與缺口難以彌合等問題。因此,必須建立由市場配置起決定作用的運行機制。在目前階段,建立新機制有如下要點:一是確立戰(zhàn)略地位,做好配套規(guī)劃;二是制定下達配額,強制執(zhí)行;三是發(fā)行綠證,完善碳交易市場;四是推進能源體制改革,發(fā)展風能友好型電網。
當然,為了真正實現(xiàn)這條路徑,需要對風能發(fā)展進行統(tǒng)籌規(guī)劃與頂層設計,合理安排風電發(fā)展的時空布局,并需要通過長期努力才能確立我國可再生能源的優(yōu)勢地位。同時,還要有切實可行的措施,在完善風能政策體系、加快人才培養(yǎng)、推進公共技術服務平臺建設等方面下大力氣。
《風能》:這是否意味著產業(yè)發(fā)展還有諸多技術突破口?
李家春:可以這么說,我們在書中也提出了一些有望取得重大突破的方向,包括:風電規(guī)?;⒕W運行技術,分布式風電與微電網,互聯(lián)網與智能風電場,風電機組可靠性設計,大型風電葉片的設計、制造與運維,大型風電機組傳動系技術,海上風電機組的環(huán)境、載荷與響應,風電裝備制造綠色化與智能化以及風能多元化應用等方面??傊?,大型風電機組先進制造、優(yōu)化設計與信息化、網絡化、智能化將是風電創(chuàng)新驅動和可持續(xù)發(fā)展的關鍵技術,必須在這些方面加大研發(fā)力度。
比如,風電的波動性、間隙性是對電網合理調度的技術挑戰(zhàn)。為此,只有不斷加大對風電功率精細預測、風電并網平穩(wěn)運行、風電配置優(yōu)化調度等技術的創(chuàng)新研發(fā),提升風電風險防控能力,才能從根本上保障大型風電并網接入與安全運行。再比如,增容抽水蓄能電站、發(fā)展先進儲能裝置、特高壓輸電技術等是緩解風電供需平衡、克服棄風限電弊端的重要途徑。同時,分布式風電技術、風電多元利用技術、風-光-儲等互補技術及其規(guī)模化將是風電低成本、高效率利用的發(fā)展方向。