《電子技術(shù)應(yīng)用》
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再生能源從技術(shù)空白到產(chǎn)業(yè)化規(guī)模發(fā)展

2018-08-29

  改革開放40年,,中國(guó)可再生能源事業(yè)伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展逐步成長(zhǎng)壯大,形成了全面發(fā)展的可再生能源開發(fā)格局,。40年來,,中國(guó)可再生能源產(chǎn)業(yè)以風(fēng)電、光伏為重點(diǎn),,兼顧地?zé)帷⒊毕⑸镔|(zhì)等多種形式,,實(shí)現(xiàn)了從小到大、從弱到強(qiáng)的跨越式發(fā)展,,走過了一條不平凡的成長(zhǎng)之路,。

  法律政策引領(lǐng)可再生能源發(fā)展進(jìn)入“黃金時(shí)代”

  1986年,馬蘭風(fēng)電場(chǎng)在山東榮成并網(wǎng)發(fā)電揭開了我國(guó)可再生能源開發(fā)建設(shè)的大幕,。從165千瓦到1.64億千瓦,,我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)歷了3個(gè)階段。

  第一個(gè)階段是改革開放頭10年,,就是試驗(yàn)研究,、示范先行,可以稱為“青銅時(shí)代”,。這一時(shí)期,,可再生能源沒有技術(shù)基礎(chǔ),沒有相關(guān)政策扶持,,也沒有商業(yè)化風(fēng)電場(chǎng),。我國(guó)在引進(jìn)國(guó)外風(fēng)電機(jī)組的同時(shí),積極推進(jìn)自主研制工作,,處在風(fēng)電設(shè)備研制的起步階段,。

  第二個(gè)階段是20世紀(jì)末到2006年,就是商業(yè)開發(fā),、積累能量,,可以稱為“白銀時(shí)代”。經(jīng)過10年蹣跚學(xué)步,,我國(guó)風(fēng)電事業(yè)進(jìn)入了新的發(fā)展階段,。從1989年到2006年的10多年間,風(fēng)電產(chǎn)業(yè)已經(jīng)有了一定的技術(shù)積累和開發(fā)經(jīng)驗(yàn),,出現(xiàn)了鼓勵(lì)風(fēng)電發(fā)展的政策雛形,,出現(xiàn)了商業(yè)化開發(fā)、公司化運(yùn)作的嶄新體制,。

  第三個(gè)階段從2006年1月1日《可再生能源法》正式實(shí)施開始,,風(fēng)電產(chǎn)業(yè)進(jìn)入大范圍開發(fā)、規(guī)模發(fā)展的“黃金時(shí)代”,。此后,,可再生能源發(fā)電全額收購制度(2009年修訂版完善為全額保障性收購制度),、可再生能源電費(fèi)費(fèi)用分?jǐn)傊贫取⑦M(jìn)口關(guān)稅和三免三減半等稅收優(yōu)惠制度等,,對(duì)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的崛起和可持續(xù)健康發(fā)展起到了至關(guān)重要的推動(dòng)作用,。

  借助法律和政策東風(fēng),風(fēng)電發(fā)展猶如雨后春筍,。2006~2017年的11年間,,風(fēng)電裝機(jī)容量年平均增長(zhǎng)率達(dá)46%,2017年底裝機(jī)容量1.64億千瓦,,是2005年底的129倍,。

  與風(fēng)電相比較,光伏發(fā)電的發(fā)展經(jīng)歷了更加漫長(zhǎng)的積累期,。1984年,,我國(guó)第一座離網(wǎng)光伏電站在甘肅省蘭州市榆中縣園子岔鄉(xiāng)誕生,裝機(jī)10千瓦,。經(jīng)過21年的技術(shù)積累,,到2005年8月,中國(guó)第一座并網(wǎng)光伏電站在西藏羊八井正式投產(chǎn)發(fā)電,,裝機(jī)100千瓦,。《可再生能源法》實(shí)施以后,,光伏產(chǎn)業(yè)也逐步迎來了發(fā)展黃金時(shí)代,,特別是2013年國(guó)家確立分類光伏標(biāo)桿電價(jià)政策,進(jìn)一步加快了光伏發(fā)電開發(fā)進(jìn)程,,光伏發(fā)電裝機(jī)從2006年底的8萬千瓦增長(zhǎng)到2017年底的1.3億千瓦,,年均接近翻倍增長(zhǎng),已提前完成2020年1.1億千瓦的發(fā)展規(guī)劃,。

  技術(shù)進(jìn)步推進(jìn)設(shè)備制造國(guó)產(chǎn)化

  改革開放初期,,我國(guó)風(fēng)機(jī)制造技術(shù)幾乎是一片空白。1984年,,國(guó)家計(jì)委啟動(dòng)我國(guó)首臺(tái)國(guó)產(chǎn)風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)制造,,單機(jī)容量只有55千瓦。到1999年底,,我國(guó)投運(yùn)風(fēng)電機(jī)組594臺(tái),、26.2萬千瓦,其中國(guó)產(chǎn)機(jī)組只有29臺(tái),、0.84萬千瓦,,并且這些國(guó)產(chǎn)機(jī)組并沒有真正大批量生產(chǎn)。進(jìn)口風(fēng)機(jī)的壟斷,,居高不下的機(jī)組采購價(jià)格,,導(dǎo)致中國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)化發(fā)展舉步維艱。

  1999年,,我國(guó)研制出國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到90%以上的600千瓦風(fēng)電機(jī)組,,主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際20世紀(jì)90年代先進(jìn)水平。進(jìn)入21世紀(jì),,風(fēng)機(jī)設(shè)備制造產(chǎn)業(yè)終于完成了由風(fēng)機(jī)整機(jī)進(jìn)口到關(guān)鍵零部件進(jìn)口,,再到關(guān)鍵零部件自主研發(fā)的快速升級(jí),華銳,、金風(fēng),、聯(lián)合動(dòng)力等一大批本土風(fēng)機(jī)制造企業(yè)迅速崛起壯大。2007年新增風(fēng)電裝機(jī)中,,國(guó)產(chǎn)設(shè)備占比已達(dá)到55.9%,,首次超過外資設(shè)備;到了2009年,,國(guó)產(chǎn)化率已達(dá)85%以上,,0.15萬千瓦、0.2萬千瓦機(jī)組基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,,取代進(jìn)口機(jī)組成為國(guó)內(nèi)主流機(jī)型,。

  2010年以后,國(guó)產(chǎn)陸上0.2萬千瓦以上,、海上0.4萬千瓦等多種機(jī)型先后問世,,并大批量生產(chǎn)投入市場(chǎng)。在2017年中國(guó)新增風(fēng)電裝機(jī)中,,本土設(shè)備占比超過90%,。風(fēng)機(jī)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程帶來了機(jī)組采購價(jià)格的迅速下降,從2006年的6000元/千瓦,,下降到今天的3000多元/千瓦,,為我國(guó)風(fēng)電規(guī)模化發(fā)展提供了技術(shù)保障,。

  與此同時(shí),,光伏設(shè)備國(guó)產(chǎn)化也在加速之中。2005年以前,,中國(guó)多晶硅生產(chǎn)幾乎完全依賴進(jìn)口,。憑借在半導(dǎo)體設(shè)備制造領(lǐng)域豐富的技術(shù)積累,我國(guó)在光伏設(shè)備制造領(lǐng)域很快實(shí)現(xiàn)突破,。經(jīng)過多年發(fā)展,,國(guó)產(chǎn)設(shè)備技術(shù)能力已經(jīng)達(dá)到世界領(lǐng)先水平,目前已基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,。本土光伏設(shè)備不僅滿足了國(guó)內(nèi)大規(guī)模開發(fā)的需求,,同時(shí)廣泛出口海外,,我國(guó)已成為世界第一大光伏設(shè)備生產(chǎn)國(guó)。2017年我國(guó)多晶硅產(chǎn)量24.2萬噸,,電池片產(chǎn)量68吉瓦,,組件產(chǎn)量76吉瓦,產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)生產(chǎn)規(guī)模全球占比均超過50%,。

  大基地建設(shè)促規(guī)?;a(chǎn)業(yè)化發(fā)展

  1994年底,達(dá)坂城風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)容量超過1萬千瓦,,成為我國(guó)首座萬千瓦級(jí)風(fēng)電場(chǎng),。但是由于造價(jià)過高,項(xiàng)目無法盈利,。風(fēng)電場(chǎng)規(guī)?;_發(fā)建設(shè)成為實(shí)現(xiàn)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。

  進(jìn)入21世紀(jì)以后,,我國(guó)啟動(dòng)風(fēng)電特許權(quán)項(xiàng)目招標(biāo),,規(guī)劃大型風(fēng)電基地建設(shè)。2003年,,啟動(dòng)第一批風(fēng)電特許權(quán)招標(biāo),,華睿投資集團(tuán)和廣東粵電集團(tuán)分別中標(biāo)江蘇如東一期10萬千瓦項(xiàng)目和廣東惠來10萬千瓦項(xiàng)目。2007年底,,第二批特許權(quán)招標(biāo)項(xiàng)目之一———龍?jiān)措娏χ袠?biāo)江蘇如東(二期)15萬千瓦項(xiàng)目投產(chǎn)發(fā)電,,成為全國(guó)投產(chǎn)的首座大型特許權(quán)風(fēng)電項(xiàng)目。

  此后幾年,,國(guó)家相繼啟動(dòng)多次特許權(quán)招標(biāo),,風(fēng)電開發(fā)逐步由“游擊隊(duì)”向“正規(guī)軍”轉(zhuǎn)變。風(fēng)電場(chǎng)在規(guī)?;_發(fā)過程中,,土地開發(fā)、電網(wǎng)架設(shè),、配套設(shè)施的集約化利用帶來了建設(shè)成本的下降,。風(fēng)電大規(guī)模開發(fā)也促進(jìn)了廣大業(yè)主的投資熱情,除了國(guó)有大型電力能源企業(yè)之外,,地方國(guó)資企業(yè),、各類民營(yíng)企業(yè)和風(fēng)機(jī)制造企業(yè)等紛紛進(jìn)入風(fēng)電領(lǐng)域,投資風(fēng)電的主體呈現(xiàn)多元化發(fā)展,。

  2008年,,國(guó)家發(fā)展改革委提出在內(nèi)蒙古、新疆、甘肅,、河北,、江蘇和吉林建設(shè)6個(gè)千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地的目標(biāo),進(jìn)一步加快風(fēng)電發(fā)展速度,,風(fēng)電產(chǎn)業(yè)在短時(shí)間內(nèi)迅速向規(guī)?;a(chǎn)業(yè)化發(fā)展,。2008年風(fēng)電裝機(jī)突破1000萬千瓦,2009年突破2000萬千瓦,,2010年突破4000萬千瓦,,先后超越丹麥、德國(guó)和美國(guó),,成為世界第一風(fēng)電大國(guó),,創(chuàng)造了風(fēng)電發(fā)展史上的中國(guó)速度。

  “十一五”后期,,光伏產(chǎn)業(yè)也逐步進(jìn)入大規(guī)模開發(fā)進(jìn)程,。2007年以前,我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)還處于示范階段,,2006年全國(guó)光伏發(fā)電裝機(jī)僅8萬千瓦,。2009年以后,兩期特許權(quán)招標(biāo)大大加快了集中式光伏電站開發(fā)進(jìn)程,,“金太陽”和“光電建筑”工程推動(dòng)了分布式光伏市場(chǎng),。2009~2012年,我國(guó)光伏裝機(jī)連續(xù)4年同比增長(zhǎng)超過100%,,其中2010和2011年超過200%,。“十二五”以來,,光伏產(chǎn)業(yè)繼續(xù)保持高速增長(zhǎng)勢(shì)頭,,近5年來裝機(jī)容量平均增長(zhǎng)率達(dá)到82%,其中2017年新增5306萬千瓦,,超過2016年以前的裝機(jī)容量總和,。今天,我國(guó)已成為世界光伏第一大國(guó),。

  其他可再生能源也分別取得了突破,。截至2017年底,全國(guó)共有30個(gè)?。▍^(qū),、市)投產(chǎn)了747個(gè)生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目,發(fā)電裝機(jī)達(dá)到1476萬千瓦,。全國(guó)最大地?zé)犭娬狙b機(jī)容量2.728萬千瓦,,位于我國(guó)西藏羊八井地區(qū),;全國(guó)唯一的潮汐電站———溫嶺江廈潮汐試驗(yàn)電站位于浙江溫嶺,總裝機(jī)容量4100千瓦,,這兩個(gè)電站目前還在運(yùn)行中,。地?zé)岷统毕l(fā)電在我國(guó)尚處于探索階段,為可再生能源資源全面綜合利用起到了積極的示范作用,。

  轉(zhuǎn)型發(fā)展開拓新興藍(lán)海市場(chǎng)

  “十一五”期間,,風(fēng)電、光伏發(fā)電等可再生能源產(chǎn)業(yè)在蓬勃發(fā)展的同時(shí),,也遭遇了瓶頸,,局部地區(qū)消納和送出出現(xiàn)困難。2010年以后,,“三北”地區(qū)棄風(fēng),、棄光問題開始顯現(xiàn),項(xiàng)目核準(zhǔn)難度加大,,經(jīng)濟(jì)效益出現(xiàn)下滑,。

  面對(duì)限電困局,風(fēng)電產(chǎn)業(yè)開發(fā)重點(diǎn)開始向中,、東,、南部地區(qū)轉(zhuǎn)移。與“三北”地區(qū)相比,,內(nèi)陸低風(fēng)速,、山區(qū)高海拔地區(qū)風(fēng)資源條件、風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)條件相對(duì)較差,。能否開拓新的風(fēng)電市場(chǎng),,決定了風(fēng)電產(chǎn)業(yè)未來的可持續(xù)發(fā)展能力。

  2008年底,,全國(guó)首座山區(qū)高海拔風(fēng)電場(chǎng)———華能云南大風(fēng)壩4.8萬千瓦風(fēng)電場(chǎng)投產(chǎn)發(fā)電,。2011年5月,全國(guó)首座大型內(nèi)陸低風(fēng)速風(fēng)電場(chǎng)———龍?jiān)窗不諄戆?0萬千瓦風(fēng)電場(chǎng)投產(chǎn)發(fā)電,。這兩座風(fēng)電場(chǎng)的成功建設(shè),,對(duì)中國(guó)山區(qū)高海拔和內(nèi)陸低風(fēng)速省份的風(fēng)能資源開發(fā)利用具有重大的示范和引領(lǐng)作用。隨著大葉片,、高塔筒技術(shù)的應(yīng)用,,更大范圍的高海拔和低風(fēng)速地區(qū)風(fēng)資源具備了可開發(fā)價(jià)值。

  與此同時(shí),,風(fēng)電產(chǎn)業(yè)開始進(jìn)軍海上,。2009年9月,龍?jiān)慈鐤|海上(潮間帶)試驗(yàn)風(fēng)電場(chǎng)首批兩臺(tái)1500千瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電,實(shí)現(xiàn)全球潮間帶風(fēng)電零的突破,。同年6月,,上海東海大橋10萬千瓦海上風(fēng)電項(xiàng)目投產(chǎn)發(fā)電。

  海上風(fēng)電施工技術(shù)也隨之突破,,龍?jiān)措娏?chuàng)新并成功掌握了大直徑單樁基礎(chǔ)等海上風(fēng)電核心施工技術(shù),,大大提高了海上風(fēng)電基礎(chǔ)施工效率。同時(shí),,遠(yuǎn)景能源,、上海電氣、重慶海裝等風(fēng)機(jī)制造商分別研制出4兆瓦,、5兆瓦等大容量機(jī)組,。施工技術(shù)的進(jìn)步和適用機(jī)型的推出,使海上風(fēng)電規(guī)?;l(fā)展成為可能。

  “十三五”以來,,我國(guó)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)規(guī)?;l(fā)展進(jìn)程逐步加快。截至2017年底,,我國(guó)海上風(fēng)電投產(chǎn)容量達(dá)278萬千瓦,,僅次于英國(guó)和德國(guó)排在世界第三位。到2020年底,,預(yù)計(jì)中國(guó)海上風(fēng)電裝機(jī)將達(dá)到500萬至600萬千瓦,,超額完成國(guó)家發(fā)展規(guī)劃。

  同樣得益于設(shè)備制造技術(shù)水平的不斷進(jìn)步,,10年來光伏發(fā)電造價(jià)下降了90%,。2018年,光伏組件價(jià)格降至2500~2800元/千瓦,,大型集中式光伏發(fā)電項(xiàng)目整體造價(jià)降至6000元/千瓦以下,。近年來,光伏發(fā)電從青海,、內(nèi)蒙古,、西藏等光照資源大省擴(kuò)展到中、東部十多個(gè)省區(qū),。截至2017年底,,我國(guó)投產(chǎn)集中式光伏10059萬千瓦,分布式光伏2966萬千瓦,,實(shí)現(xiàn)了集中式與分散式并舉發(fā)展,。

  改革開放40年間,可再生能源產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,為我國(guó)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)健康發(fā)展作出突出貢獻(xiàn),??稍偕茉串a(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為內(nèi)蒙古、新疆,、黑龍江,、甘肅、青海等風(fēng),、光資源大省的支柱性產(chǎn)業(yè)之一,,在拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)、就業(yè)和貢獻(xiàn)稅收方面發(fā)揮了重要作用,。另外,,可再生能源的替代作用日益顯現(xiàn),清潔能源消費(fèi)比重持續(xù)增加,,將繼續(xù)為建設(shè)美麗中國(guó)作出重大和歷史性貢獻(xiàn),。隨著開發(fā)成本下降和儲(chǔ)能技術(shù)成熟,可再生能源將由替代電源逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橹髁﹄娫?。樂觀預(yù)計(jì)在2030年左右,,可再生能源發(fā)電成本將全面低于化石能源,屆時(shí)清潔能源消費(fèi)將成為人類完全自發(fā)的選擇,。(作者:謝長(zhǎng)軍,,原中國(guó)國(guó)電集團(tuán)公司黨組成員、副總經(jīng)理,;馮洋,,山東龍?jiān)达L(fēng)力發(fā)電有限公司海上項(xiàng)目開發(fā)部主任;茍慧智,,國(guó)家能源集團(tuán)公司黨組辦公室(董事會(huì)辦公室)政策研究處處長(zhǎng))


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