在生态环境恶化和化石能源逐渐枯竭的双重压力下，对可再生能源的研究和利用已成为全球各国关注的焦点。人类的任何活动 […]
在生态环境恶化和化石能源逐渐枯竭的双重压力下，对可再生能源的研究和利用已成为全球各国关注的焦点。人类的任何活动都会对生态造成影响，从量级的角度来讲，风电对生态的影响微乎其微，并且与化石能源相比，风电是与环境友好的清洁能源。
风力发电是可再生能源发电技术中最成熟、最具大规模开发和最有商业化发展前景的发电方式。由于在改善生态环境、优化能源结构、促进社会经济可持续发展等方面的突出作用，目前世界各国都在大力发展和研究风力发电技术。根据世界风能协会（WWEA）的最新初步数据统计，2018年全球风电累计装机容量600GW，中国总装机达到了221GW，远超位于第二位的美国。
“风电具有能源、社会、环境、经济效益等综合价值，充分发展风电等可再生能源，是解决中国环境问题与能源危机的必由之路”，中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩表示，风电作为中国能源转型的重要推动力量，取得了引领全球的发展成就。
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化石能源的大规模利用造成了严重的环境问题，中国正在经历从非清洁能源向清洁能源、从化石能源向非化石能源转型的基本趋势与周期。从总体能源结构看，原煤、原油在能源供应结构中的占比呈下降趋势，天然气和水电、核电、风电等清洁能源占比上升。
中国的能源禀赋呈现“多煤、贫油、少气”的特点，风能等可再生能源将发挥能源结构优化的重要助推作用。那么，中国风电发展产生了哪些环境、经济效益？目前中国风电发展面临的主要问题是什么？随着可再生能源技术的迅猛发展，中国能源市场将涌现哪些新的机遇？本期「财经」V课特别邀请了中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩，为大家详细讲解未来的重要新能源——风电的经济价值与能源使命。
风电价值的能源战略使命
风能是一种清洁、环保又极具可持续性的可再生新能源。据气象部门统计，中国风能资源禀赋丰富，技术可开发量达30亿千瓦，而且开发成本较低，那么，风能会产生哪些经济、环境效益呢？
由中国可再生能源学会风能专业委员会组织相关研究机构编写的《能源转型加速度：中国风电光伏发电的协同效益》报告显示，2015年，风和光加起来已经替代了6000万吨的标准煤。如果按照现在的发展规划，到2030年，风电和光伏发电加起来能代替3亿吨的标准煤，这将产生很大的社会、环境、经济效益。
社会效益方面，燃烧煤炭发电不仅会产生很多导致环境污染的废气，汞污染，更致命的是会造成大气的污染。煤炭发电过程中要消耗大量的水，加剧水资源匮乏的现实矛盾。秦海岩表示，在中国，水资源平均匮乏的严重级别有时比空气污染更甚。
据其统计，2015年风电和太阳能发电节约了5.7亿立方米的水资源，按此发展趋势测算，2030年风电和光伏发电代替煤电预期可以节约36亿立方米的水资源，相当于为2亿人提供全年的用水。
环境效益方面，秦海岩表示，如果用风能和太阳能代替化石能源，每度电预计节约0.3元左右的外部性成本。据此测算，到2030年预计将产生4560亿元的环境效益。
秦海岩介绍称，经济效益方面，过去十几年中国可再生能源投资已经拉动了约13万亿元投资，推算到2030年，对全国GDP的带动作用可达到1.57万亿元规模，预计解决770万人的就业问题。因此，发展风电和光伏不仅可以改善环境，同时对促进新的经济增长、解决就业问题会产生重要作用。
过去十年，风电等可再生能源取得了巨大的发展，这已经成为未来革命的一个潮流和方向。在第一次能源革命过程中，人类发明了蒸汽机；第二次能源革命人类发现了石油和天然气，用石油和天然气代替了煤炭。第二次能源革命也发明了电力的应用，使电力成为一项通用技术，促进各行各业飞速发展。
第三次能源革命就是未来在终端用能上，电气化趋势非常明显，“虽然现在只有40%左右用电的比例，但未来可能要达到60%、70%，甚至80%以上的终端用能都来自电力”，秦海岩说，用可再生能源代替化石能源，是当前面临的能源革命，也是总体趋势。
“五大六小”寡头市场被打破，风电投资主体多元化
中国已连续多年成为全球最大风电市场。据全球风能理事会（GWEC）发布的《全球风电市场年度统计报告2017》显示，2017年，全球风电新增装机容量超过5200万千瓦，累计装机容量达到5.4亿千瓦。其中，中国新增装机容量和累计装机容量分别占世界份额的37%和35%，位居全球首位。
在风电投资层面，全球的可再生能源投资也表现出强劲态势。根据彭博新能源投资近期发布的报告数据显示，2017年全球可再生能源投资达到3335亿美元，较2016年增加3%。中国可再生能源投资达到1326亿美元，占全球总量的40%。
“中国风电企业机组市场规模亦不断扩大，占据了90%以上的国内市场份额；而中国风电机组近几年出口比例呈逐步增长态势，2017年中国风电机组累计出口容量达320万千瓦”，秦海岩表示，风电机组出口国家日益增多，这体现了中国风电机组技术的稳步提升。
在技术研发上的进步显著，他表示十多年前中国刚开始生产研发600千瓦的机组，要造一个单机容量一兆瓦的机组都比较困难，而到2017年，中国研发的6兆瓦机组已经在市场上实现了批量应用。另外，针对中国中东南部低风速的情况，中国风电制造企业研发了很多适合低风速的机组。
在技术创新方面，风电机组新机型的研发速度加快。2017年中国整机制造企业的新机组研发数量达87个，而2007年这一数字仅为10到20多个。
在风电成本方面，秦海岩提及由于风电技术规模化的应用，学习曲线效应以及技术创新，使得风电成本下降了40%。他表示，现在全球风电平均度电成本为6美分/kwh，根据国际可再生能源署的预测，到2020年风电平均度电成本能降到5美分/kwh。
弃风限电，仍是我国实现风电平价上网的最大障碍。秦海岩比较称，按照现在风电的投资成本，基本上可以跟当地的火电持平，这就可以进行所谓的平价上网。
伴随着中国风电机组在技术研发、投资、出口等方面的利好消息，中国风电投资主体却发生了较大变化。以往，中国风电开发的投资主体主要是国有企业——“五大六小”，市场占比曾高达80%到90%。秦海岩表示，从前两年开始，中国风电投资主体越来越多元化，除了“五大六小”的国有企业之外，民营中小企业开发商越来越多。
众所周知，中国能源市场是较为封闭、垄断的寡头竞争市场，行业壁垒较大，民营企业进入门槛较高。然而，可再生能源的发展对能源领域投资带来了天翻地覆的变化，近几年，风电领域小的开发商数量在增多，总体开发规模占比达50%以上，已基本超过了“五大六小”。秦海岩表示，未来都是分散式的电源，网格化的电网，这为广大中小投资者带来巨大机会。
新能源未来格局：风电走向何方？
“我国风电成本下降明显，但仍有较大下降空间”，未来风电会走向何方，会有怎样的发展？秦海岩认为，弃风限电如果解决，可以解决6美分/kwh的差距。
对此，他认为，技术上来看障碍不大，主要问题还在于利益协调，这是体制机制层面的问题，并非技术上的障碍。而要再进一步缩小平均度电成本，得靠行业技术的持续升级与进步，使得通过技术应用规模化，更有利于降低成本。目前，从技术创新、产业链上下游协调等因素考量，中国风电行业实现这一跨越的难度不大。
中国可再生能源已经发展到一个新阶段。秦海岩认为，过去中国已经解决了很多问题，风电成本已完全可以和火电成本竞争，而电力的体制、机制问题是中国现阶段面临的挑战。
风能、太阳能等可再生能源是一种分布式的能源，它是点状的、分散式的、网格化的能源，而垂直的、一体化的、垄断型的电网结构不适合其应用。未来的电力系统也将向去集中化、网格化发展，电网体系以及整个体制机制都面临着变革。
“这个新的时代已经从成本上的主要矛盾，变为了如何构建新的电力系统，构建新的电力体制机制的矛盾。从微观上看，中国未来风电发展的市场方向一定是中东南部，而不是西部。”秦海岩对当前中国风电发展形势做出自己的研判。此外，德国、欧洲的三大电力公司已把所有煤电资产剥离了，他认为这是未来的大趋势。
但不少人可能会对此感到疑惑，中东南部是中国的负荷中心，也是人口的聚集中心，这些地方有空间开发风电吗？秦海岩表示这里面存在非常大的认知误区。诸如德国这样的国家，国土面积很小，但安装了将近6000万千瓦的风电。
根据统计数据显示，德国每单位国土面积的装机量是155千瓦每平方公里，而且德国很多州甚至达到了200、300千瓦每平方公里的装机密度。而中国江苏、湖北、湖南、安徽等中东南部地区每单位国土面积的装机量，最高为50千瓦每平方公里，最低为10千瓦每平方公里，比德国至少差3倍甚至10几倍的比例。
秦海岩表示，尽管德国风电机组装机密度高，但因为从来没有集中式的风电，都是在农场里面，呈分散式，因此并不会妨碍经济的发展，也没有对环境造成大的危害甚至视觉上的障碍，因此中国中东南部的开发潜力非常大。
他提到，中国中东南部风电开发方式也存在新的挑战。第一，微观选址面临新的情况，东南部地区都是复杂地形，需要提高选址水平。案例显示，如果机位选择差20、30米，发电量可能差100、200小时。
第二，分散式开发比较零散，土地获取难，风能资源好的地方还需进一步开发。秦海岩认为，下一步分散式风电一定要跟县域经济发展结合起来，让风电能促进当地的县域经济发展，包括结合特色小镇以及当地的民生建设。这样就能把当地政府、农民的积极性调动起来，让分散式风电大有可为。
第三，风电制造企业也面临新的挑战，即如何利用先进的IT技术提高风电机组的运行水平。现在很多制造企业已经开始采用数字双胞胎技术，给整个风电机组进行数字建模，通过对数字建模的模型进行诊断分析，出故障之前就能有所评估预测，可以提前进行预防性维修。
现阶段，中国可再生能源发电量占比5%，未来随着发电量占比大幅提升，中国的电网到底可以不可以承受呢？秦海岩表示，国外做过很多这样的研究报告，在一个电力系统里面，风电、光伏这样的波动式能源，其发电量占比在20%以下的时候，现在的技术、管理手段无需调整，整个电力系统就完全可以应对这20%波动式的电源接入。
未来，当可再生能源达到100%发电量的时候，需要进一步提高整个电力系统的灵活性，可以靠储能来解决。储能问题解决后，会让整个电力系统产生巨大变革，通过把需求侧灵活性调动起来，应对风和光的波动性。
德国、丹麦等很多欧美国家都在向这个方向发展，秦海岩认为中国也应在这一方向上坚定不移，毕竟充分利用风电、光伏等可再生能源，才能解决人类能源和环境危机。
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