技術(shù)創(chuàng)新風電成本僵局或破
多點發(fā)力推動行業(yè)技術(shù)進步大型風電機組降低投資成本優(yōu)勢凸顯
科技決定能源的未來，科技創(chuàng)造未來的能源。作為關(guān)乎國計民生的能源行業(yè)，更需要科學(xué)創(chuàng)新的推動和引領(lǐng)。
近日，國家發(fā)展改革委、國家能源局下發(fā)了《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃（2016~2030年）》（以下簡稱《行動計劃》）。
在廈門大學(xué)能源協(xié)同創(chuàng)新中心主任林伯強看來，《行動計劃》為我國風電領(lǐng)域能源技術(shù)革命創(chuàng)新指出了存在的現(xiàn)實問題和破解途徑，這對于我國風電行業(yè)技術(shù)革命將產(chǎn)生潛移默化的推動作用。
陸上風電技術(shù)達世界先進水平
我國對世界承諾，到2030年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降60%~65%、非化石能源占一次能源消費比重達到20%左右、二氧化碳排放2030年左右達到峰值。
據(jù)測算，如要兌現(xiàn)上述承諾，在“十三五”期間，我國風電累計并網(wǎng)裝機容量至少應(yīng)達到2.5億千瓦，這無疑對風電技術(shù)創(chuàng)新提出了更高的要求。
事實上，近年來我國能源科技創(chuàng)新能力取得了長足進步。目前我國陸上風電技術(shù)已經(jīng)達到世界先進水平。
國內(nèi)一批企業(yè)通過技術(shù)引進、消化吸收、聯(lián)合設(shè)計以及自主研發(fā)等方式，目前1.5兆瓦和2兆瓦機組整機設(shè)計技術(shù)及配套件供應(yīng)已相對成熟，成為我國內(nèi)陸風電機組的主流機型，2兆瓦機組的新增裝機容量逐年提高，風機大型化趨勢日益明顯。
與此同時，一些風電企業(yè)結(jié)合我國氣候和風資源等特征自主研發(fā)出與之相對應(yīng)的風電機組。例如，明陽風電集團生產(chǎn)的1.5兆瓦抗臺風型風機是專為中國南方多臺風地區(qū)設(shè)計的機型，具有極強的抗臺風性能，其還針對西南地區(qū)高原高海拔、高陽光輻射以及凝露等氣候特點，研發(fā)出的高原型低風速風電機組等等。此外，目前我國還從葉片設(shè)計、傳動鏈布置形式、塔筒結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)等方面推出了許多新的個性化技術(shù)。
對于風電技術(shù)未來的發(fā)展戰(zhàn)略，《行動計劃》明確指出將大力發(fā)展大型風電關(guān)鍵設(shè)備。
具體來說，在未來一段時間我國將重點對10兆瓦級及以上風電機組，以及100米級及以上風電葉片、10兆瓦級及以上風電機組變流器和高可靠、低成本大容量超導(dǎo)風力發(fā)電機等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。
在業(yè)內(nèi)相關(guān)專家看來，目前我國正處于由風電大國向風電強國轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵期，這要求在風資源的有效利用和大功率風電機組研發(fā)、風電機組設(shè)計制造以及相關(guān)配套件等核心技術(shù)上必須有所突破。隨著風電機組制造技術(shù)的日臻完善，風電行業(yè)對風能利用率的整體要求也隨著水漲船高，而整機大型化必然成為今后發(fā)展的趨勢之一。以往經(jīng)驗表明，大型風電機組在降低投資成本、提高發(fā)電量以及有效降低運維成本上的優(yōu)勢已經(jīng)日益凸顯。令人欣喜的是，近年來我國風電企業(yè)在核心技術(shù)的掌握上取得了不小的進步，而且部分關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)走到了全球前列。此次《行動計劃》再次為我國未來一段時間內(nèi)風電行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新上指明了方向。
海上風電技術(shù)攻關(guān)有序推進
相較陸上風電技術(shù)水平，我國海上風電技術(shù)攻關(guān)及示范目前也在有序推進，在近幾年也取得了相應(yīng)的進展。
據(jù)風能協(xié)會《報告》顯示，截至2015年底我國已建成的海上風電項目裝機容量共計1014.68兆瓦。在所有吊裝的海上風電機組中，目前單機容量最大的是6兆瓦機組,除了原有聯(lián)合動力和明陽風電的產(chǎn)品，金風科技在2015年新增吊裝一臺6兆瓦機組。其次以單機容量4兆瓦機組最多，約占海上裝機容量的34.69%，海上風機大型化趨勢日益顯現(xiàn)。
中國可再生學(xué)會風能委員會秘書長秦海巖認為，海上風電代表著風電技術(shù)領(lǐng)域的前沿和制高點，加強技術(shù)創(chuàng)新，正是降低風力發(fā)電成本的重要驅(qū)動力。比如可靠性和產(chǎn)量更高的大型機組的設(shè)計和應(yīng)用，更合理的風場布局設(shè)計以及智能化控制技術(shù)的發(fā)展等都為海上風電的降本提供了現(xiàn)實可能性。對于海上風電未來發(fā)展方向，此次《行動計劃》明確指出，我國未來將深入開展海上典型風資源特性與風能吸收方法研究，自主開發(fā)海上風資源評估系統(tǒng)。另外，需在遠海風電場設(shè)計和建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)上有所突破，并研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的10兆瓦級及以上海上風電機組和相關(guān)配套部件。
其中，重點工作分別為遠海大型風電系統(tǒng)建設(shè)、基于大數(shù)據(jù)和云計算的風電場集群運控并網(wǎng)系統(tǒng)。具體來說，在遠海大型風電系統(tǒng)建設(shè)上，研究重點將落在遠海大型風電場設(shè)計建設(shè)、適用于深水區(qū)的大容量風電機組漂浮式基礎(chǔ)、遠海風電場輸電，以及海上風力發(fā)電運輸、施工、運維成套設(shè)備等方面。
在大數(shù)據(jù)和云計算風電場集群運控并網(wǎng)系統(tǒng)研究上，將重點在典型風資源特性研究與評估、基于大數(shù)據(jù)大型海上風電基地群控、風電場群優(yōu)化協(xié)調(diào)控制和智能化運維、海上風電場實時監(jiān)測及智能診斷技術(shù)裝備等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。
另外，值得關(guān)注的是此次《行動計劃》還提及研究適用于200~300米高度的大型風電系統(tǒng)成套技術(shù)，開展大型高空風電機組關(guān)鍵技術(shù)研究，研發(fā)100米級及以上風電葉片，實現(xiàn)200~300米高空風力發(fā)電推廣應(yīng)用。路線圖在對行動計劃提出技術(shù)方向進行細化的同時，還提出到2020年形成200~300米高空風力發(fā)電成套技術(shù)，并與2030年獲得實際應(yīng)用并推廣。
