分散式風電大發(fā)展、海上風電迎來大爆發(fā)，智能風機風場成為主流。
來源：微信公眾號“能源雜志” 作者：周曉蘭
中國的風電產(chǎn)業(yè)在近十年逐漸成長為全球風電的領跑者。目前風電業(yè)內(nèi)已經(jīng)培育出了一條完善的產(chǎn)業(yè)鏈，研發(fā)和技術創(chuàng)新能力均走在世界前列。
隨著相關政策的逐漸完善，預計到2020年風電平價上網(wǎng)的目標將會實現(xiàn)。
2018年風電行業(yè)呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的狀態(tài)，不僅分散式風電迎來發(fā)展機遇，海上風電也迎來大爆發(fā)，分散式風電和海上風電成為未來風電發(fā)展的重心。同時，風電行業(yè)在積極推進大數(shù)據(jù)與產(chǎn)業(yè)融合，“會思考的風機”和無人風場也會在未來十年內(nèi)得以實現(xiàn)。
風電行業(yè)的快速發(fā)展離不開政策的支持。今年5月份，國家能源局發(fā)布了《關于2018年度風電建設管理有關要求的通知》，明確推行競爭方式配置風電項目。
中國農(nóng)機工業(yè)協(xié)會風能設備分會秘書長祁和生在2018北京國際風能大會（CWP2018）上談到：“競價上網(wǎng)政策已經(jīng)開始施行，風電行業(yè)即將步入一個新的發(fā)展階段。”他指出，未來幾年對風電行業(yè)來說是關鍵時期，需要以新一輪變革為契機，創(chuàng)新和發(fā)展新的經(jīng)營模式，在平價上網(wǎng)時代的能源和電力市場贏得新的發(fā)展空間。
國家發(fā)改委能源研究所可再生能源中心研究員時璟麗認為：“平價目標度電成本降低，僅僅是完成了30%左右，還有差不多三分之二的距離，需要我們在十三五的后半段來完成。”我國的“十三五”電力發(fā)展規(guī)劃中也明確提出2020年實現(xiàn)風電平價上網(wǎng)的目標。
“風電產(chǎn)業(yè)已經(jīng)長大，在去除不合理的非技術性成本情況下，風電整體上已經(jīng)具備了與火電等傳統(tǒng)能源競爭的能力。除個別地區(qū)和特定資源條件下的風電項目還要繼續(xù)努力之外，風電行業(yè)做到發(fā)電側平價是“十三五”末可以實現(xiàn)的目標。”中國可再生能源學會風能專業(yè)委會秘書長秦海巖認為，走向平價是我們不得不面對的現(xiàn)實。
此外，要實現(xiàn)風電的平價上網(wǎng)，還必須要消除棄風限電、各種攤派等所帶來的非技術成本。
正如業(yè)內(nèi)專家所言，風電產(chǎn)業(yè)是時候“斷奶”，早日脫離“襁褓”，走向獨立了，平價上網(wǎng)會將整個風電產(chǎn)業(yè)鏈拉回持續(xù)健康的過程。
分散式風電發(fā)展元年啟動
相關政策的逐步完善，為分散式風電打通了政策壁壘，行業(yè)正式迎來分散式風電大發(fā)展，分散式風電成為風電行業(yè)的未來重心之一。
由新能源大規(guī)模快速集中式開發(fā)導致的“三北”地區(qū)的棄風限電問題存在已久，盡管2017年以來已有所緩解，但是棄風問題仍持續(xù)存在。當前我國風電建設重心逐漸轉移向東部、中部地區(qū)，分散式風電也迎來發(fā)展機遇期。
2018年被業(yè)內(nèi)認為是分散式風電發(fā)展元年。中國農(nóng)機工業(yè)協(xié)會風能設備分會秘書長祁和生表示，分散式風電發(fā)展逐步升溫，今年國家相關部門先后出臺了多項支持分散式風電開發(fā)的政策，地方政府也陸續(xù)出臺了分散式風電的發(fā)展規(guī)劃，包括突破技術、工程、管理和有關政策等方面的瓶頸后，市場潛力巨大。
2010年《可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》中首次提出可再生能源的開發(fā)應堅持集中開發(fā)與分散利用相結合，形成集中開發(fā)與分散開發(fā)、分布式利用并進的可再生能源發(fā)展模式。緊接著，2011年出臺相關政策依次明確了我國分散式風電開發(fā)的主要思路與邊界條件，分散式接入風電頂目的定義、接入電壓等級、頂目規(guī)模等，并對項目建設管理、并網(wǎng)管理、運行管理等進行了嚴格的規(guī)定。
盡管后續(xù)又出臺了一系列相關政策，但分散式風電并未大火。而2018年4月，國家能源局正式下發(fā)《分散式風電項目開發(fā)建設暫行管理辦法》，明確分散式風電接入電壓等級、消納范圍、審批管理方式、金融支持方案等，完善分散式風電的管理流程和工作機制，為分散式風電的發(fā)展打通了政策壁壘。
這一政策的目的就是為加快分散式風電發(fā)展，行業(yè)也將正式迎來分散式風電的大發(fā)展。
分散式風電將分散的風資源利用起來，可以說是風電產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要補充。
秦海巖指出，在新形勢下，為了保持高質量、快速、可持續(xù)發(fā)展，我國的風電產(chǎn)業(yè)必須加速推動開發(fā)重心向中東南部轉移，持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局，根據(jù)新的資源和環(huán)境特點創(chuàng)新開發(fā)模式，加速發(fā)展分散式風電。
秦海巖還強調(diào)，分散式風電是中國風電的希望，但分散式風機和集中式風機是“兩個截然不同的物種”，不是所有的制造商都能生產(chǎn)分散式風機；假如集中式風場的安全事故發(fā)生在分散式風場，幾乎會毀掉風電的聲譽。所以分散式風機需要更先進的技術和標準。
各地的分散式風電規(guī)劃已經(jīng)陸續(xù)發(fā)布。截至目前，已經(jīng)明確的各地分散式風電建設項目總規(guī)模超過千萬千瓦。
據(jù)興業(yè)證券預計，參照分布式光伏、分布式天然氣等裝機規(guī)模發(fā)展規(guī)律，預計到2020年，中國分散式風電裝機將達20GW，每年新增分散式風電裝機規(guī)模增速為100%以上，為國內(nèi)風電行業(yè)進一步發(fā)展提供有力支撐。
▲低風速多省市適合分散式風電開發(fā)
（資料來源：計鵬咨詢公司）
海上風電迎來大爆發(fā)
當前我國海上風電已經(jīng)基本具備大規(guī)模發(fā)展的條件，部分項目陸續(xù)進入開工建設期，未來海上風電有望開啟萬億市場。
我國的第一臺1.5MW海上風電機組在2007年安裝并接入海上油田的獨立電網(wǎng)。2010年，上海東海大橋風電場的34臺風電機組并網(wǎng)發(fā)電，這是亞洲首個海上風電場，也標志著我國邁進發(fā)展海上風電的階段。
之前由于技術阻力等一系列問題，海上風電的發(fā)展一直被忽略。如今，“十二五”期間增長乏力的海上風電已經(jīng)開始扭轉。隨著相關規(guī)劃文件的發(fā)布，從2016年開始，海上風電開啟了大幅增長模式，如今海上已經(jīng)成為風機制造商的競逐之地。
我國海上風電裝機規(guī)模連續(xù)5年快速增長，已經(jīng)躍居全球第三。有業(yè)內(nèi)人士指出陸上風電開發(fā)經(jīng)過前幾年的快速發(fā)展，目前已經(jīng)進入穩(wěn)定期，未來海上風電市場的競爭會越來越激烈。
全球能源資源咨詢公司W(wǎng)oodMackenzie的最新研究表明，亞太地區(qū)的海上風電容量將在2027年增長20倍至43GW，尤其是中國大陸地區(qū)，預計其海上風能將從2017年的2GW增長到31GW。
我國正處于海上風電發(fā)展的初始階段，而歐洲早已在海上風電產(chǎn)業(yè)領域發(fā)展成熟，其成功的發(fā)展模式值得我們研究和借鑒。其中丹麥的海上風電自26年前啟動，積累了大量的經(jīng)驗。
丹麥能源署處長AntonBeck指出政府內(nèi)部一站式服務體制是丹麥風電成功關鍵。此外在最后的選址清晰之前做好相關環(huán)評，可以削減風險；與電網(wǎng)的連接也十分重要，要保證發(fā)電后可以及時上網(wǎng)。
我國發(fā)展海上風電的優(yōu)勢明顯，首先海上風能資源豐富，同時又不占用土地且靠近東部電力負荷中心。所以說海上風電是我國發(fā)電行業(yè)的未來發(fā)展方向之一。
《中國風電發(fā)展路線圖》中就明確提出：
2020年前，積極有序開發(fā)陸上風電，開展近海風電示范；2021-2030年，陸上、近海風電并重發(fā)展，并開展遠海風電示范；2031-2050年，實現(xiàn)在東中西部陸上風電和近遠海風電的全面發(fā)展。
全球風能理事會CEOBenBackwell指出未來海上風電將會在歐洲以外的市場有不斷的增加，主要都是由中國來引領的，還有亞洲以及美國，都會有海上風電不斷的增加，大約會增加20%左右。
目前中國的海上風電在建規(guī)模已經(jīng)達到了600萬千瓦，祁和生認為：“海上風電和分散式風電正在成為風電行業(yè)未來新的增長點。”據(jù)其介紹，按照現(xiàn)在的發(fā)展速度，到2020年完全可以完成500萬千瓦的裝機，開工建設1000萬千瓦的“十三五”規(guī)劃目標。
而中國的海上風電在近幾年一直保持穩(wěn)定增長，據(jù)相關機構預測，我國海上風電總裝機在2018-2022年的年均復合增長率約為46.53%，即2022年將達到1508萬千瓦。加之海上風電未來的成本下降幅度,對應遠期海上風電市場總空間有望超萬億。
▲中投顧問對2018-2022年中國海上風電總裝機量預測（數(shù)據(jù)來源：中投顧問產(chǎn)業(yè)研究中心）
在海上風電的發(fā)展規(guī)劃中，經(jīng)驗表明，可靠性是海上風電發(fā)展的關鍵因素。中國船舶重工集團海裝風電股份有限公司副總經(jīng)理肖帥強調(diào)海上風電對于可靠的要求或者長期的試驗驗證過程是必然的，同時中國要開發(fā)出來適合中國的海上風場資源的機型。
當前國內(nèi)許多整機廠商已經(jīng)有能力研發(fā)生產(chǎn)適應我國海上資源環(huán)境的機組，高可靠性的大兆瓦機組將會是未來海上風電機組的發(fā)展方向之一。據(jù)祁和生透露，國家科技部今年也開始在風能方面重點對風力發(fā)電及其應用與驗證，對大型海上風電機組葉片測試技術研究及測試系統(tǒng)研制和大型海上風電機組及關鍵部件優(yōu)化設計和批量化制造，安裝調(diào)試與硬性關鍵技術給予支持，現(xiàn)在正在申報跟評審過程中。
此外，2018年提出的通過競爭方式配置和確定上網(wǎng)電價，對于海上風電的發(fā)展帶來了新的挑戰(zhàn)。因此有整機廠商呼吁電價下調(diào)不要太快，湘電風能有限公司總經(jīng)理陳岳智明確提出，海上風電需要時間，希望國家給風電制造企業(yè)一到三年的時間，來檢測檢驗產(chǎn)品，更好地計算產(chǎn)品運營成本，做好對風險的把控。
全球能源資源咨詢公司W(wǎng)oodMackenzie的最新研究表明，亞太地區(qū)的海上風電容量將在2027年增長20倍至43GW，尤其是中國大陸地區(qū)，預計其海上風能將從2017年的2GW增長到31GW。
“會思考的風機”+無人風場是行業(yè)主流
當前風電行業(yè)正在擁抱數(shù)字化，風機智能化逐步提升，風場的“無人化”模式在逐步推近。未來十年內(nèi)“會思考的風機”將成為主流，而無人風場也會逐漸實現(xiàn)。
平價上網(wǎng)時代的到來，風電企業(yè)承受著度電成本降低的壓力，同時伴隨著分散式風電的興起以及海上風電的爆發(fā)，此時的風電行業(yè)需要數(shù)字化技術來推動其持續(xù)健康發(fā)展。因此業(yè)內(nèi)人士紛紛呼吁，打通數(shù)據(jù)壁壘共享，將風電與數(shù)字化深度融合。
新疆金風科技股份有限公司董事長武鋼表示數(shù)字化、智能化等創(chuàng)新技術的應用，將有效提高風電產(chǎn)品開發(fā)以及運營維護的效率和質量，有利于降低度電成本，為風電行業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供重要支撐。
如今許多風電企業(yè)已在尋求數(shù)字化轉型，但是正如上海電氣風電集團有限公司副總裁繆駿所言，數(shù)字化建設不在于擁有多少自動化設備或者連接了多少數(shù)據(jù)、透明度有多高，而數(shù)字化建設的每一份投入都應該有所回報。繆駿表示：“數(shù)字化轉型舉步維艱，數(shù)據(jù)治理難，落地推廣難，實用難。”他認為數(shù)字化建設不能走得太快，應該先扎扎實實做好功課。
風電場大多地處偏遠，風機分散，在日常運營維護中效率低且安全性不高，因此有效地利用數(shù)字化技術可以有效提高風場工作效率。而搭建大數(shù)據(jù)平臺、建設集控中心是目前風場數(shù)字化建設的手段之一，運用大數(shù)據(jù)平臺對整個風場范圍進行監(jiān)測控制，實現(xiàn)風機設備之間的互聯(lián)互通，通過虛擬化技術實現(xiàn)風電場的可視化，綜合運用數(shù)字化技術，最終實現(xiàn)全生命周期的資產(chǎn)最優(yōu)配置以及效益最大化。
智能風機也是風電數(shù)字化發(fā)展的成果，現(xiàn)在風機整機商紛紛研制智能風機，力求創(chuàng)造出“會思考的風機”。
比如，金風科技深耕海上風電領域多年，研制出適合海上風電的智能風機，采用創(chuàng)新性E-top機艙一體化設計，將所有電氣設備布置在機艙內(nèi)，可大幅減少電纜成本及現(xiàn)場調(diào)試時間；采用一體化智能水冷系統(tǒng)設計、E-plus低溫超發(fā)策略設計、臺風適應性設計等，更加適應我國東南海域的風況和海況特點。
中國船舶重工集團海裝風電股份有限公司高級大數(shù)據(jù)專家張方紅認為，大數(shù)據(jù)和人工智能最終的助力無非就是將風電場的建設變得更加精益求精，能夠將所有粗放式的管理模塊都用大數(shù)據(jù)和人工智能的方法慢慢地滲透和精益求精地替代掉，進而真正實現(xiàn)風電場全生命周期數(shù)字化模塊的智能管理，實現(xiàn)一個智慧的前運維和智慧的后評估。
有業(yè)內(nèi)人士稱，未來，數(shù)字化和人工智能技術將決定風電行業(yè)的發(fā)展速度。抓住數(shù)字化發(fā)展機遇將是我們提升技術研發(fā)速度、盡快縮短與世界領軍企業(yè)差距、超越世界巨頭的關鍵所在。
