國家能源局近日發布的最新統計數據顯示,今年1-4月,全國風電新增裝機958萬千瓦,同比增長298萬千瓦。截至4月底,全國風電裝機容量約3.4億千瓦,同比增長17.7%。在國家產業政策持續支持下,隨著度電成本的快速下降,風電行業實現快速增長。
對此,中國可再生能源學會風能專業委員會秘書長秦海巖表示:“我國風電發展取得巨大成就,技術創新始終是最大的驅動力。面對‘雙碳’目標,圍繞產業所需加大技術攻關力度,仍是風電行業實現更大規模、更高質量發展的不二法門。”
創新能力正穩步提升
風電是構建新型電力系統的主體能源之一,是支持電力系統率先脫碳,進而推動能源系統和全社會實現碳中和的主力軍。近年來,得益于政策推動和行業共同努力,我國風電產業技術創新能力和速度正在穩步提升,不僅具備大兆瓦級風電整機自主研發能力,還形成了完整的風電裝備制造產業鏈,制造企業的整體實力與競爭力大幅提升,達到了具有較高國際競爭力的風電機組技術研發水平。
秦海巖表示,近年來,我國風電技術取得了巨大進步,在大容量機組上不斷推陳出新,長葉片、高塔架應用等處于國際領先水平。例如,國內已經推出陸上7兆瓦系列機型與海上16兆瓦系列機型,制造的最長葉片達到103米,最高輪轂高度超過170米。同時,主要部件基本實現國產化,風電設備的國產化程度達到90%以上。此外,新技術應用大量涌現,以激光雷達為代表的新型傳感技術,可以在減少陣風沖擊的同時,優化機組發電效率;高塔架技術顯著提升機組在低風速地區的應用前景;數字化技術則讓風電產品設計、風電場運營管理更加智能高效。
隨著技術進步,風電也正成為最具經濟性的能源。秦海巖說,依托廣泛的技術創新,我國陸上風電度電成本下降了40%,海上風電度電成本的降幅接近53%,有望在“十四五”時期全面走向平價上網。
“風電行業能夠實現平價上網的關鍵因素,在于技術進步、成本下降。”明陽智慧能源集團股份公司總工程師賀小兵表示,目前風機的價格下降,就是技術的進步。“技術進步與成本下降是必然的關系。”
實驗技術水平落后于建設速度
雖然風電行業市場規模實現高速增長,技術創新能力和速度正在穩步提升。但在技術創新方面還面臨一些問題。
國家風力發電工程技術研究中心主任翟恩地表示,目前,我國風電已不再是“新兵”,大部分設備實現了國產化,但GB、NB/T等核心技術規范的大部分要求仍借鑒自歐洲,亟待根據我國風電行業發展的實際情況,進行定制化改進。需要特別強調的是,我國風電行業實驗技術水平落后于建設速度。
“平價時代,風電的概念機組容量大型化可以有效提升單位土地/海洋利用率,降低風電場整體造價,大兆瓦機組的研發與制造成為風電產品技術創新的重要環節。”賀小兵說,機組大型化發展對關鍵零部件提出了更高要求,相關技術亟待突破。
風電行業人才短缺,也是制約其技術創新的一大因素。翟恩地表示,風電是一個多學科耦合應用專業,從空氣動力學到機電、材料、結構,再到水動力、巖土工程等,凝聚各個領域的人才成為行業高質量發展的關鍵所在。為解決行業高精尖技術問題、0到1的技術創新問題,風電人才已經面臨全球化競爭局面。
未來創新熱點在哪里
“十四五”期間,為落實碳達峰與碳中和目標,風電年均新增裝機規模不應低于5000萬千瓦。風電行業該如何抓住機遇,實現這一發展目標?
秦海巖表示:“面對歷史性機遇,通過技術創新進一步提高風電經濟性將是行業面臨的最緊迫任務,這需要業界基于關鍵與共性技術組織攻關,包括風電機組大型化、定制化和智能化開發,大功率齒輪箱和百米級葉片等部件技術的突破,以漂浮式為代表的海上風電前沿技術研發,高性能替代材料的研發與應用,陸上和海上工程裝備的專業化研發,多能互補等綜合應用技術創新。”
“技術發展應該走在開發建設之前。需要將關注點放在基礎理論研究、實驗基礎構建、關鍵零部件國產化、專業人才隊伍培養、機構設置建設上,加大對原創技術的研究投入。同時,聚集更多優秀人才,培養更多專業后備力量,打造過硬的人才隊伍。”翟恩地表示,以海上風電開發為例,未來我國海上風電項目開發勢必會走向深海,也將成為可再生能源領域發展的主賽道,這就需要研發大兆瓦機組、柔性直流技術、漂浮式海上風電技術等。
推進技術創新工作,離不開國家的大力支持。今年4月,國家能源局、科技部聯合印發《“十四五”能源領域科技創新規劃》,將“先進可再生能源發電及綜合利用技術”列為重點任務,并提出開展新型高效低成本風電技術研究、開發15兆瓦及以上海上風電機組、研發遠海深水區域漂浮式風電機組等。
“希望國家相關部門盡快出臺具體支持舉措,設置專項研發資金,引導企業開展技術攻關。”秦海巖說,同時應加快公共試驗與驗證體系建設,以支撐共性技術研發。建議由國家支持第三方機構,以國家投資為主、企業籌資為輔的方式,打造行業亟需的公共研發實驗、測試平臺和設施。
來源:中國高新技術產業導報
圖片來源:找項目網