多年以后，我們會發(fā)現(xiàn)，2020年9月22日，將成為中國乃至全球風(fēng)電行業(yè)發(fā)展的轉(zhuǎn)折點。如果在此之前對未來風(fēng)電發(fā)展前景和節(jié)奏還存在巨大爭議，那么在此之后已被一錘定音。
這一天，中國在聯(lián)合國向全球莊嚴(yán)承諾將提高國家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。
“這要求不僅僅是針對最為核心的能源系統(tǒng)，整個社會經(jīng)濟的發(fā)展可能都要出現(xiàn)一些顛覆性突破性的變革。”國家應(yīng)對氣候變化戰(zhàn)略研究與國際合作中心戰(zhàn)略規(guī)劃研究部主任柴麒敏在北京國際風(fēng)能大會說。
金風(fēng)科技總裁曹志剛認(rèn)為，“現(xiàn)在方向已經(jīng)非常明確，就是要把可再生能源的規(guī)模發(fā)展成為真正的主力能源。”而風(fēng)電，無論是成本下降、資源開發(fā)潛力，還是技術(shù)創(chuàng)新力，都可以支撐其成為我國真正的主力能源。
成為主力能源首先要達(dá)到相當(dāng)?shù)囊?guī)模。在10月14日召開的2020北京國際風(fēng)能大會暨展覽會上，來自全球400余家風(fēng)能企業(yè)的代表共同簽署并發(fā)布了《風(fēng)能北京宣言：開發(fā)30億風(fēng)電，引領(lǐng)綠色發(fā)展，落實“30·60”目標(biāo)》，鄭重提出在“十四五”規(guī)劃中，須為風(fēng)電設(shè)定與碳中和國家戰(zhàn)略相適應(yīng)的發(fā)展空間：保證年均新增裝機5000萬千瓦以上。2025年后，中國風(fēng)電年均新增裝機容量應(yīng)不低于6000萬千瓦，到2030年至少達(dá)到8億千瓦，到2060年至少達(dá)到30億千瓦。
這意味著風(fēng)電即將進(jìn)入倍增階段。此番言論迅速點燃了能源行業(yè)的討論熱情。而本文將全面分析這一目標(biāo)的背景、意義和可行性。
能源即將迎來顛覆性變革
事實上，這并不是高到無法企及的目標(biāo)。盡管如此，還是有悲觀者持有懷疑的態(tài)度。
懷疑，源于他們對全球政治經(jīng)濟形勢不甚了解。未來5年甚至更遠(yuǎn)時間內(nèi)，風(fēng)電發(fā)展速度主要取決于全球宏觀政治經(jīng)濟環(huán)境。
這源于《巴黎協(xié)定》。為解決全球氣候問題，2015年12月12日，全球主要國家在巴黎氣候變化大會上通過了《巴黎協(xié)定》，提出本世紀(jì)末前，把全球平均溫升控制在前工業(yè)水平的2℃以內(nèi)，并將努力把溫升限定在1.5℃內(nèi)。
《巴黎協(xié)定》約定全球各國每5年提交一次新的目標(biāo)，同時在2020年要提交到本世紀(jì)中葉的碳排放目標(biāo)。
中國在此次會議上宣布將在2030年左右實現(xiàn)二氧化碳排放達(dá)峰。
此后幾年，全球氣候形勢愈加嚴(yán)峻，聯(lián)合國不得不在氣候問題上進(jìn)行加碼，并警告說，全球升溫應(yīng)限制在1.5℃，否則地球?qū)⒚婺咳恰Ｒ虼耍?lián)合國在2018年提出，全球溫升2℃的真實影響將比預(yù)測中的更為嚴(yán)重，若將目標(biāo)調(diào)整為1.5℃，人類將能避免大量因氣候變化帶來的損失與風(fēng)險。
基于這個背景，在上個月舉行的聯(lián)合國大會上，中國正式宣布二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。
這是一個巨大的轉(zhuǎn)變。“大家不要看這只是一個詞的變化，從原來的2030年左右變成2030年前。如果是2030年前，最晚到2029年就要達(dá)到峰值，相比于之前空間縮小了，意味著中國在達(dá)峰步驟進(jìn)程上要大幅加快。”柴麒敏解釋說。
從碳排放峰值到碳中和，中國只有不到30年時間，而發(fā)達(dá)國家一般則擁有70年左右時間。英國、法國、德國等西方發(fā)達(dá)國家碳排放峰值普遍出現(xiàn)在上世紀(jì)七十年代，而這些國家普遍承諾到2050年前實現(xiàn)碳中和。
西方發(fā)達(dá)國家有充裕的時間進(jìn)行經(jīng)濟和能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，而中國沒有。“這將對整個經(jīng)濟社會發(fā)展帶來劇變。”柴麒敏說。
時代風(fēng)云突變。柴麒敏認(rèn)為，能源系統(tǒng)在這個過程中將發(fā)生巨大的躍遷和變化，目前大部分的研究都指明，到2050年左右，中國非化石能源在一次能源中占比可能要達(dá)到75%到80%左右。
因此，必須加速以風(fēng)電和光伏為代表的可再生能源發(fā)展。
此前，各大能源智囊機構(gòu)都在研究我國“十四五”能源及電力規(guī)劃，因為缺乏頂層設(shè)計，所提出的2025年清潔能源發(fā)展目標(biāo)普遍偏于保守。
9月22日之后，中央開始加速頂層設(shè)計。10月13日，中共中央政治局常委、國務(wù)院副總理韓正在生態(tài)環(huán)境部召開座談會上，強調(diào)要圍繞落實我國新的二氧化碳達(dá)峰目標(biāo)與碳中和愿景，組織編制“十四五”應(yīng)對氣候變化專項規(guī)劃，制定二氧化碳排放達(dá)峰行動計劃，加快推進(jìn)全國碳市場建設(shè)，積極參與全球氣候治理。
在頂層設(shè)計確定后，當(dāng)前的一些能源規(guī)劃目標(biāo)可能會推倒重來。以風(fēng)電和光伏為代表的可再生能源必將成為未來能源主力。
中國需要多少風(fēng)電？
全球最大的碳排放來源是化石能源。因此，解決碳排放問題核心是加速能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型。
全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織做過一個模型，預(yù)計到2050年，在1.5℃溫控情景下，全球清潔能源占一次能源比重必須要達(dá)到74%。能源消費必須向電為中心轉(zhuǎn)變，電力是終端能源消費的核心載體。2050年，在1.5℃溫控情景下，電能占終端能源消費比重必須達(dá)到65%左右，全球清潔能源發(fā)電量占比要達(dá)到90%。
這個模型同樣適用于中國。全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織認(rèn)為，未來風(fēng)電和光伏在新增電力裝機中將占據(jù)主導(dǎo)地位。
那么，中國為完成碳中和目標(biāo)，需要多少風(fēng)電？《風(fēng)能北京宣言》認(rèn)為，“十四五”年均新增風(fēng)電裝機須保證5000萬千瓦以上，2025年后年均新增裝機容量應(yīng)不低于6000萬千瓦。到2030年至少達(dá)到8億千瓦，到2060年至少達(dá)到30億千瓦。
截至今年8月，我國風(fēng)電總裝機超過2.2億千瓦，距離2060年的30億千瓦目標(biāo)和任務(wù)，只完成了不足8%。
發(fā)達(dá)國家提供了具有借鑒意義的樣本。以德國為例，2019年風(fēng)電在德國全網(wǎng)容量中占比24.67%，光伏占9%，合計超過33%，接近超過三分之一的水平來自可再生能源。
而2019年，在中國能源結(jié)構(gòu)中，風(fēng)電消納比例只占5.65%，光伏占3.1%，合計占比為8.57%，距離德國當(dāng)前的能源結(jié)構(gòu)就有巨大差距。曹志剛認(rèn)為“從國際經(jīng)驗、技術(shù)儲備以及行業(yè)發(fā)展階段看，風(fēng)電可以成為真正的主力能源。”。
風(fēng)電能否支撐中國完成碳中和目標(biāo)？
風(fēng)電能否成為主力能源，既取決于全球宏觀政治經(jīng)濟環(huán)境，亦取決于其資源開發(fā)潛力、經(jīng)濟性和技術(shù)支撐能力。 在曹志剛看來，風(fēng)電完全有能力支撐中國完成碳中和目標(biāo)。
中國風(fēng)電可開發(fā)資源潛力巨大。國家氣候中心高級工程師王陽在風(fēng)能大會上表示，研究表明，中國風(fēng)電和光伏技術(shù)開發(fā)量沒有天花板。他認(rèn)為，中國風(fēng)電資源可發(fā)量超過50億千瓦。風(fēng)電在經(jīng)濟上也完成了蛻變。經(jīng)過多年行業(yè)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，當(dāng)前，中國“三北”地區(qū)風(fēng)電度電成本已經(jīng)從高峰時刻的超過1元的度電成本下降到0.2元/千瓦時左右，中東南部下降到0.3-0.35元/千瓦時左右。
有企業(yè)預(yù)測，到2023年，風(fēng)電在中國“三北”高風(fēng)速地區(qū)的度電成本就可以實現(xiàn)0.1元/千瓦時左右。光伏的成本下降速度可能會更快，甚至比風(fēng)電更低。未來，風(fēng)電和光伏等新能源將以壓倒式的成本優(yōu)勢讓煤炭、石油等化石能源加速退出。
風(fēng)電可開發(fā)資源量和經(jīng)濟性都不是掣肘，行業(yè)產(chǎn)能可以支撐嗎？答案顯而易見。
曹志剛預(yù)計，今年全國風(fēng)電裝機有望達(dá)到3000萬千瓦-3500萬千瓦，2019年新增風(fēng)電并網(wǎng)裝機容量為2574萬千瓦。今年供應(yīng)鏈出現(xiàn)緊張現(xiàn)象，一方面是因為疫情因素，另一方面則是此前行業(yè)缺乏明確的發(fā)展預(yù)期。
他認(rèn)為，只要有非常明確的目標(biāo)，整個產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)能力完全可以達(dá)到，產(chǎn)業(yè)鏈唯一擔(dān)心的是行業(yè)增長持續(xù)性。
以風(fēng)電龍頭金風(fēng)科技為例，盡管受疫情和政策調(diào)整影響，但金風(fēng)科技從4月到9月的6個月的時間內(nèi)，完成甚至超過了去年全年吊裝交付量。金風(fēng)科技去年風(fēng)電出貨量接近10GW，今年的出貨量有望達(dá)到12-14GW。
供應(yīng)鏈釋放的產(chǎn)能潛力同樣巨大。據(jù)曹志剛介紹，今年風(fēng)電上游供應(yīng)商和去年相比，不僅增長了30-50%的產(chǎn)出，還做了很多工藝優(yōu)化和工程上創(chuàng)新，快速降低了人員成本，減小了單位產(chǎn)品的生產(chǎn)時間。原來做一支葉片，從最開始的48小時降低到36小時，現(xiàn)在已降至24小時，甚至有些企業(yè)在某些產(chǎn)品上可以做到18個小時產(chǎn)出一支葉片。
“這代表的是上游產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)能的釋放。”曹志剛說，“要實現(xiàn)‘十四五’5000萬千瓦的年均裝機目標(biāo)，最大的制約因素不是整機產(chǎn)能，而是取決于供應(yīng)鏈。以前因為看不到明確的預(yù)期，供應(yīng)鏈不敢輕易擴張，而現(xiàn)在，如果市場預(yù)期很明確，供應(yīng)鏈擴張將不再是問題。”
風(fēng)電在經(jīng)濟性上不僅可以支撐能源結(jié)構(gòu)快速轉(zhuǎn)型，在與電網(wǎng)融合上同樣具備技術(shù)實力。“我們現(xiàn)在聽到特別多的聲音是，可再生能源擾亂了整個電網(wǎng)質(zhì)量。其實這是一個不客觀的評價。
從技術(shù)能力來說，風(fēng)能、太陽能和火電、燃?xì)怆姟⑺姟⒑四埽梢杂泻芎玫墓采h(huán)境。”曹志剛認(rèn)為，“我們圍繞電網(wǎng)技術(shù)做了很多研究，目前看是沒有任何技術(shù)方面障礙的。”
盡管如此，為了解決未來可再生能源大規(guī)模并網(wǎng)對電網(wǎng)可能造成的影響，作為行業(yè)龍頭，金風(fēng)科技還是做了充足的技術(shù)儲備。曹志剛表示，以深度源網(wǎng)融合能力為例，雖然目前電網(wǎng)尚未將零電壓、高電壓穿越作為剛性條件，但是金風(fēng)科技的硬件已經(jīng)具備這方面能力，如果未來提出這樣的新要求，金風(fēng)科技的產(chǎn)品通過軟件升級即可達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。第三方研究機構(gòu)亦認(rèn)可風(fēng)電和光伏等新能源的發(fā)電技術(shù)。
國家氣候中心聯(lián)合國家發(fā)改委能源所、北京大學(xué)、國網(wǎng)能源研究院等幾家機構(gòu)共同做了一個研究，結(jié)果就表明，到2050年如果風(fēng)電裝機25億千瓦、光伏裝機26.7億千瓦，按照全國小時級的電量互動平衡，不需要儲能和需求側(cè)響應(yīng)，僅靠風(fēng)光就可以提供全國67%的電力電量需求，同時棄風(fēng)棄光率比率不到8%。
風(fēng)電消納是障礙嗎？
懷疑論者另一個最大的憂慮是，未來風(fēng)電大規(guī)模并網(wǎng)能否得到消納，曾經(jīng)發(fā)生過的嚴(yán)重棄風(fēng)問題是否會卷土重來？ 事實上，如果中央頂層設(shè)計敲定，《風(fēng)能北京宣言》提出的風(fēng)電裝機目標(biāo)根本不會造成大規(guī)模棄風(fēng)現(xiàn)象。 目前業(yè)內(nèi)普遍預(yù)計到2025年、2035年我國將新增用電需求1.8萬億、2.4萬億千瓦時左右。如果“十四五”煤電裝機量保持在當(dāng)前的11億千瓦左右，這些新增的用電需求可以由清潔能源滿足，《風(fēng)能北京宣言》提出的風(fēng)電裝機量完全可以消納。
表：2025年中國電源裝機容量及結(jié)構(gòu)預(yù)測
來源：全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織《中國“十四五”電力發(fā)展規(guī)劃研究》
但是按照當(dāng)前能源行業(yè)發(fā)展形勢，今年以來，我國煤電投資卻逆勢大增。目前有1億千瓦已核準(zhǔn)待建的煤電機組，還有1億千瓦機組納入規(guī)劃。今年上半年，至少又新核準(zhǔn)了5000萬千瓦煤電。在此背景下，“十四五”煤電總裝機將達(dá)到12.8億千瓦，很容易達(dá)到13億千瓦。如果要控制在11億千瓦，新核準(zhǔn)的項目就不能開工。新增的2億千瓦煤電裝機，將擋住新能源發(fā)展之路，亦讓各行各業(yè)為實現(xiàn)我國碳排放峰值和碳中和努力付諸東流。如果“十四五”煤電裝機控制在11億千瓦，騰出的2億千瓦煤電裝機空間，則恰好可以由風(fēng)電、光伏、水電等清潔能源代替。能否完成《風(fēng)能北京宣言》裝機目標(biāo)，并且不出現(xiàn)大規(guī)模棄風(fēng)現(xiàn)象，主要取決于“十四五”及以后還要不要發(fā)展煤電。從9月22日開始，這不應(yīng)該是一個值得爭論的話題。煤電當(dāng)然不應(yīng)該發(fā)展，也不能發(fā)展。
如果在此之前，各地政府部門為了發(fā)展大肆上馬煤電項目，在此之后，碳排放的指標(biāo)將很快成為執(zhí)政者的緊箍咒。風(fēng)電實現(xiàn)每年5000萬千瓦、6000萬千瓦裝機目標(biāo)，缺的不是資源儲量，不是并網(wǎng)技術(shù)瓶頸，不是消納空間，更不是技術(shù)基礎(chǔ)和生產(chǎn)能力，缺的是明確的吹響沖鋒的號角。現(xiàn)在，這個號角已經(jīng)吹響！
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