GE: 2025年風電度電成本下降0.13~0.25元

2025中國風電度電成本路線圖

編者按：風電是成本最接近傳統能源的新能源，繼續降低度電成本對風電成為未來主力能源非常重要。本文由GE陸上風電大中華區總裁李楓根據在2016年國際能源變革論壇可再生能源協同創新發展分論壇上的發言整理，在此分享以饗讀者。

2015年，我國陸上風電開發量創歷史新高，年新增裝機超30GW，但同時也伴隨著日益嚴重的棄風限電，風電開發被迫從資源富集區域向中東南部遷移，被很多業內專家稱為是風電的“拐點年”。今年伊始，我們就看到從國家到地方陸續出臺的一系列管理辦法、保障制度、監管措施，為保證風電在新的電力供需形勢下平穩過渡、穩中求進、良性發展。基于這樣的一個行業環境，我們希望就GE剛剛發布的《2025中國風電度電成本》白皮書和各位一起梳理未來的十年里風電度電成本的發展路線圖，何時能夠達到真正參與電力市場競爭的水平，躋身主流能源形式。希望這樣的討論可以激發更多對風電行業的關注、對技術提升的投入、對可再生能源價值的認可、對政策引導的啟示。

現階段，全球各主要風電發展區域的平均度電水平也是參次不齊的。 一些國家和地區在過去五年里度電成本取得了顯著的下降，從而也帶動了風電在整個發電系統中的占比，比如愛爾蘭、葡萄牙、西班牙、印度等。也有一部分國家和地區雖然在持續的降低度電成本以更有競爭力的姿態存在，但由于其他資源稟賦的差異，風電在整個發電體系中的占比并沒有顯著的提升，比如美國、德國、中國。

國際能源署的《2015風電技術路線圖》的公開報告也顯示從2010年到2015年，全球新建陸上風電場的度電成本下降在某些國家可高達30%，2015年至2020年間，預測新建陸上風電的度電成本將有望再下降10%。毫無疑問的是，在全球一體化應對氣候變化和減碳排放的今天，風電的度電成本的下降還將有很大的空間去挖掘，競爭力距離其躋身主流能源形式指日可待。

考慮到在開發、建設、運行/、維護等方面都面臨著不同的問題，我們將設定兩種典型情況，即平坦地形大致代表絕大部分集中在北方區域的裝機和復雜地形大致代表在中部內陸省份、東南、西南地區的裝機。同時在平準化度電成本的模型里也定義了一些能被業內人士普遍接受的風電場開發建設和運行指標、假設條件，以期達到對度電成本的計算更具有代表性和普遍性。從我們的模型分析中可以得到結論，目前在平坦地形區域的度電成本波動范圍大致在0.471元/度至0.668元/度的水平，復雜地形區域的度電成本普遍要高于平坦地形區域， 其度電成本波動范圍大致在0.531元/度至0.755元/度的水平，整體比平坦地區每度電的成本要高出6-9分錢。從上述陸上風電的度電成本現狀來看，現階段它和傳統發電形式相比競爭力還是不足的。這也解釋了裝機量在不斷攀升、風力發電在整個電力供應中的比例卻一直未有突破的原因。

但也必須指出，我國現階段風電場開發規模之大，方法之粗放，加上可預見的未來風力發電技術的不斷創新和突破，機組質量和可靠性的提高，從業人員專業技術水平的提升等諸多方面，風電還有很大可以進步的空間。過去十年里，我國可再生能源行業飛速發展，陸上風電的成本照比十年前已經有了很大程度上的降低。但值得指出的是，我們看到更多的是從風力發電機組整機價格上、以及其帶動的龐大供應鏈的材料成本下降，以及逐漸累積的項目開發經驗帶來的初始投資成本上的下降。當風電項目的開發向新的資源特性區域轉移、風力發電機組要適應新的資源條件面臨技術層面的突破時，整個行業面臨的困局就變得尤為突出了。未來十年風電在我國的發展不能單靠政策補貼刺激、也不能只靠產業鏈從上到下壓成本，而是一個人人都有份的有機整合。

項目審批、補貼制度的完善會帶動資源價值的最大化利用。現階段風資源的開發已大面積南移至內陸省份、東南部及西南部地區，資源條件既不如三北地區優越、地理條件又更為復雜，為了盡早拿到資源開發權，開發主體依賴于可研報告報批項目。而目前階段看到的可研報告所要求的對整個區域風資源的理解、微觀選址和選型方案的比較、投資回報的估算等都相當粗淺，甚至在很多設計單位都是套用現成的模板，可想而知，依據這樣的報告，會影響項目選址和選型，造成的是對投資收益的不確定性，更重要的是對資源利用的不充分。尤其在優質風資源越來越稀少的今天，項目可行性的評估呼喚更精益化的手段和流程以保證對自然資源獲取的價值。

目前我國風電場開發前期對風資源的粗放性觀測、采集、整理、校正，在向風資源條件更貧乏、地理及氣象都更為復雜的中、東、南部地區轉移過程中，對開發質量的影響尤為明顯。僅由于風資源評估的不準確對年發電量預期的影響就可在±1%，因此，更精益的風資源觀察和評估預計可以帶動度電成本下降達0.5~0.7分/度。

近年來，對于微觀選址模型的不斷修正、升級也成為對風電行業投資的熱門。 GE的數字化風場解決方案中就有對微觀選址模型的全新定義，利用數字雙胞胎技術，結合模塊化風機的設計，從微觀選址方案上的改進就可達到提升高達5%整場發電量的效果。我們有足夠的理由期待在數據分析技術飛速進步的未來十年里，微觀選址模型也將迎來它的自我超越，除了模擬更接近真實場景，還可以自學習優化方案，為風電場規劃設計帶來0.5~1.5%的額外收益。配合微觀選址模型的不斷優化，風機選型最終是為了達到整場發電能力的最優化，對于開發經驗相對成熟的平坦地形區域，優化的選型策略可帶來的發電量都有望提升2%，對于復雜地形區域更是有5%的發電量提升空間，預計其帶動的度電成本下降空間可達3.1~7.0分/度。

過去的十年里，風電領域的技術進步和研究成果已經很鮮明的體現在了風力發電產品的更新換代和其度電成本的走勢上，甚至可以說度電成本的競爭力很大程度上依賴于技術進步。未來的十年，我們可以預見到的風電領域的技術投入將比過去十年的兩倍還多。簡單提及幾個我們看好的能帶來顯著度電成本下降的技術領域– 更長更輕的葉片、模塊化葉片、3D打印的應用、ecoROTR導流罩、柔性塔、空間框架塔、一體化傳動鏈 、碳化硅變頻器、激光測風、控制技術的生機等。除了上述提到的研究和產業應用將對未來十年風電技術產生質的飛躍，前沿技術的儲備和基礎學科研究的投入也將帶動產業的升級。未來的十年，由于技術的進步和突破使得更多的風資源可以被高效的利用起來，風力發電機組對于風能轉化的效率也得到提升，即使某些新技術的產業化應用在初期內會對風電場的投資成本帶來一次性提升，但是在項目生命周期里，它帶動了預計5~6.7分/度的度電成本下降。

很多關于風電場運營維護的討論中最后都會繞到如何降低運維成本上，但事實上就是在運維上多投入才能有效帶動生命周期內的度電成本下降，三個特別要強調的方面，從業人員的專業化、標準化培訓，在保證其設計使用壽命和安全的前提下“量身定制”的升級改造，不能無序地給風機“加碼”，以及數字化精益管理。

與能源結構改革相呼應的輸配電改革、需求側改革、電力交易等會加速其適應能源的市場化競爭。電網的運行和調度是涉及能源安全和能效提升非常重要的一環，也是可再生能源在未來發展的保證。隨著電力交易透明化、市場化進程，運行機制的完善，輔助服務市場的建立和完善，傳統能源電廠調峰能力的提升，靈活調節電源的增加(如燃氣發電機組等)，儲能技術的成熟，需求側響應的發展，電網運行的優化對風電度電成本的影響鮮明可見，預計2025年由全新的電力調度技術和行為帶來的度電成本下降空間可達2.5~2.9分/度。

真正的數字化工業時代應該說還沒有到來，但也指日可待。GE是業界最早提出數字化風場的概念的公司之一。就風電行業來講，它將從根本上改變風電場從資源評估、選址選型對于個人經驗判斷的依賴程度和對現有軟件模擬的局限性，在地形復雜、風機機組型號/塔高混合排布、尾流影響較為突出的風電場規劃設計中，可以幫助提升高達10%的發電量。數字化風場在運行管理上也提升了排除故障的準確程度和時效性，更精確的預測發電能力、高效參與電力交易，對風電場潛在發電能力的判斷和方案也將更定制化。在帶來1~3%可預見的發電能力提升時，將非計劃檢修變成計劃檢修提升1%的可利用率，同時節省近10%的維護成本。未來的十年，數字化工業必將在風電行業大展拳腳，保守的估計，可以預見其帶來的度電成本下降空間達1.7~1.9分/度。

在風電場生命周期平準化度電成本的討論中，財務成本也占有相當重要的比重。比如長期貸款利率下降1%，可直接影響度電成本近3%的降幅。雖然我們很難預見未來十年整個金融資本市場的波動和融資成本的漲落，可以肯定的是，可再生能源領域的發展勢頭和大趨勢可以增強更多民間資本的投資信心。而我國相對穩定的可再生能源扶持政策也有助于降低投資風險和融資成本。其實各國迫于可再生能源補貼力度的日益萎縮，在不斷從技術、管理水平上尋找度電成本突破的同時，也在積極探索全新的商業模式，共享風電場的投資成本和風險，以分擔其財務的壓力，比如綠色發電證書、碳指標等機制的引入，和全新金融手段、商業模式的創新，保守估計會為風電的度電成本帶來0.9~1.1分/度的下降空間。

綜上，我們對2025年我國陸上風電的度電成本作出了大膽預測，平坦地形區域的度電成本下降空間預計可達0.13-0.21元/度。 復雜地形區域的度電成本隨著開發經驗的累積，下降空間更為豐厚，預計可達0.19-0.25元/度。而這一切的實現，既需要決策者從宏觀層面的調控到具體執行細則的梳理，也需要產業鏈從上游到下游的參與方深刻認知風電投資、成本與回報之間的復雜關系，持續投入在基礎研發、產業化應用、服務精益化和人員培養上，更需要電力消費者對可再生能源其社會價值的認可。

中國的風電時代不是等風來，而是需要我們每一個將情懷、夢想、汗水、智慧都傾灑在這里的從業人員共同創造出來的。具有經濟競爭力的風電時代不再只是一個愿望，我們有理由也有途徑使之成為現實。感謝過去十年技術的進步成就了如今的能源世界，讓我們抓住機遇、攜手合作、釋放無限能源，在未來的十年創造屬于我們的風電時代。