「『加強煤炭、石油和天然氣等化石能源的勘查,對化石能源實行合理開發』,與『優先發展可再生能源』之間是不矛盾的,因為替代是一項長期的、歷史性任務。化石能源對非化石能源應該有扶上馬送一程的氣度。」國家應對氣候變化戰略研究和國際合作中心首任主任/學術委員會主任李俊峰表示。
「降本」是可再生能源行業發展的永恆主題
能源轉型是全球共識,但除了情懷和責任感之外,能源也是「商品」,不可能長期倚賴補貼大規模存在。如何有效降本?這是橫亙在業內所有參與者目前最直接也是最緊迫的問題。
中國風電行業發展初期,規模化發展是最清晰的降本途徑。我國風電行業彼時尚未建立起自身完備的供應鏈,以明陽、金風為代表的一批整機廠商通過技術引進消化、培育供應鏈等一系列舉措,迅速形成了規模生產能力。此後,中國用了十多年時間,在各家風電整機廠商和風電業主的共同努力下,迅速成為了全世界最大的風電設備市場。
此後很多年,規範化發展後的風電產業風平浪靜,整機商們都基於自身現有的產品做「自我升級迭代」。作為出現時間最長,被最多整機商採用的早期傳統雙饋技術路線擁有國內最成熟的產業鏈,各家廠商基於規模化的邏輯持續降低風電整機成本,並逐步解決了早期設計的齒輪箱故障率高等技術困難。意在迭代雙饋技術路線的的直驅技術路線也開始進入其最好的時代。直驅技術路線不僅實現了規模化裝機,並且升級到了更大功率等級的機組,儘管其成本高於雙饋路線,但更穩定的運行和更低的運維成本仍使不少業主趨之若鶩。
然而從2014年起,行業的發展邏輯產生了轉變,此前的固定標杆電價開始一再退坡,從2015年至2019年,每年新增核准項目的電價開始出現持續下降。可以說,風電行業已經走到了脫離補貼,獨立發展的關鍵時刻。風電設備廠商也迎來了「平價時代」。在這一關鍵的轉型期中,新一輪行業格局調整一觸即發。
沒有完美,只有迭代
2019年起,平價風電項目如雨後春筍般不斷出現,內蒙古、甘肅等多個省份均核准了大量的平價基地。可以說,規模化開發的陸上風電大基地和海上風電代表了國內最重要的兩個發展方向。「更大、更長、更高效」不再只是風電整機商的廣告語,這是整個行業脫胎換骨的希望。
中國風電行業發展已近35年,不管是雙饋、直驅、半直驅技術路線均已有了十年以上的研發乃至風機實際運營經驗。隨著「平價時代」的來臨,下遊開發企業乃至整個產業鏈都開始面臨「平價時代」的挑戰。在終端「平價」的需求驅動下,截至2019年底,國內陸上雙饋和直驅機組單機功率均已升級至4MW等級。但若要繼續進行單機功率升級,不論是雙饋還是直驅技術路線,其齒輪箱、發電機、機座等主部件的體積和重量都會倍增,不僅難以加工,難以保證精度,連運輸、裝配、吊裝都極其困難。
就在此時,此前厚積薄發的半直驅技術路線開始憑藉其更高集成度的輕量化設計突出重圍,其更高的發電效率在「平價時代」更是凸顯其「基因優勢」。2019年,國內半直驅技術路線的陸上機組也已經升級至5MW級。陸上風電進入5MW時代,其度電成本已經可以和火電競爭,真正實現了發電側平價。
從「資源驅動型」向「技術驅動型」的轉變
可再生能源已經憑藉規模化發展和市場競爭力成為了重要的替代能源。以目前的陸地風電和光伏來說,其度電成本已與煤電相當,較天然氣、核電度電成本而言更低,成本優勢日漸顯現。
據李俊峰介紹,「十四五」要讓可再生能源從高速度發展向高比例發展轉變。高比例發展是可再生能源高質量發展的基本特徵,要逐步提高可再生能源在整個能源結構中的比例。預計「十四五」也會對可再生能源和非化石能源提出一個比例目標,這個目標將倒推出規模指標,這是對可再生能源發展提出的比較明確的政策導向。
前些年我國風電行業的技術迭代一直較為緩慢,這與行業處於補貼支持的「溫室」中不無關聯,行業的穩定發展反而掩蓋了風機技術止步不前的問題。未來隨著風電行業走向「平價」、走向市場化,其可見的發展舒適區也越來越窄,行業從「資源驅動型」向「技術驅動型」轉變的路徑也愈發清晰。
海外風電巨頭已經率先開啟了「技術驅動」的潘多拉魔盒。丹麥老牌風電巨頭Vestas早期陸上和海上風電機組多採用雙饋機組,2014年前後,MHI-Vestas率先轉向永磁半直驅技術路線,在丹麥研發測試了8MW半直驅海上風電機組,隨後順利將其應用於英國、丹麥、美國等國海域。接下來MHI-Vestas進一步研發了更大容量9.5MW、10MW半直驅海上風電機組。2018年Vestas也正式發布其最新一代的Enventus陸海兩用機組產品線,開始全面轉向半直驅技術路線。
國內風電龍頭也在緊隨國際趨勢,以始終主打緊湊型半直驅技術的明陽智能(601615,股吧)為例,其依靠「技術驅動」不斷降低自身產品的可實現度電成本,陸上主力機型從2MW快速向3MW、4MW機型發展,海上主力機型也從5.5MW向6.45MW、7.25MW機型發展。2019年底,明陽智能更是推出了陸上5MW、海上8MW的新機型,領跑國內風電機組大型化趨勢。明陽智能風電機組產品在大型化的路徑中,一方面降低了業主風電場的單位建設成本,另一方面提高了業主風電場的發電小時數,從分子和分母兩端同時發力,降低了業主的度電成本,從而進一步提升了業主投資風電場的IRR水平。隨著產品競爭力的逐步釋放,明陽智能新增訂單和在手訂單均出現了大幅增長。截至2020年一季度末,明陽智能在手訂單已達15.23GW,其中海上風電在手訂單高達5.8GW,已處於行業領先水平。
(責任編輯:王治強 HF013)