風(fēng)能目前主要用于發(fā)電,而且前景廣闊。
海上風(fēng)電發(fā)展最為迅猛。主要是因為海上風(fēng)資源較陸上更好,離岸10千米的海上風(fēng)速通常比沿岸高20%,同時海上很少有靜風(fēng)期。不占用寶貴的土地資源,不擾民,發(fā)展少了很多繁瑣的扯皮。還有就是海上風(fēng)電單機裝機容量更大,受風(fēng)面積更大,風(fēng)資源利用更充分,并且沿海地區(qū)電力需求量大,有助加速沿海地區(qū)的能源轉(zhuǎn)型。據(jù)數(shù)據(jù),我國今年三季度海上風(fēng)電新增并網(wǎng)167萬千瓦,同比增長227%。截至9月底,全國海上風(fēng)電累計并網(wǎng)裝機達到1319萬千瓦,同比增長75.7%。海上風(fēng)電裝機占全部風(fēng)電裝機的比重達到4.4%,與去年同期相比提升1%。
同時,海風(fēng)的成本也在不斷降低。自2010年以來,全球海上風(fēng)電的度電成本以每年6.35%的降本速度累計下降了48%至8.4美分/千瓦時,約合人民幣0.54元/千瓦時。而且還有繼續(xù)向下的空間,根據(jù)歐洲目前在建和我國2022年以后平價項目的上網(wǎng)電價估算,未來5年海上風(fēng)電的度電成本還可以下降50%至最低4.2美分/千瓦時,約合人民幣0.27元,年化降本速度提升至13%。海上風(fēng)電裝機保持較高增速。截至 2019 年底全球海上風(fēng)電累計裝機量為29.29GW。2019 年,全球海上風(fēng)電新增裝機量為 6145MW,同比+36.88%,全年新增裝機量創(chuàng)歷史新高。
不只海上風(fēng)電,實際上風(fēng)能本身就是新能源中成本最低的類型。自2004 年起,風(fēng)力發(fā)電更成為在所有新式能源中已是最便宜的了。在2005 年風(fēng)力能源的成本已降到1990年代時的五分之一,而且隨著大瓦數(shù)發(fā)電機的使用,下降趨勢還會持續(xù)。
說了這么多,到底什么是風(fēng)能呢?
風(fēng)能是空氣流動所產(chǎn)生的動能,實際上是太陽能的一種轉(zhuǎn)化形式。由于太陽輻射造成地球表面各部分受熱不均勻,引起大氣層中壓力分布不平衡,在水平氣壓梯度的作用下,空氣沿水平方向運動形成風(fēng)。風(fēng)能資源的總儲量非常巨大,一年中技術(shù)可開發(fā)的能量約5.3X10^13千瓦時。
據(jù)估計到達地球的太陽能中雖然只有大約2%轉(zhuǎn)化為風(fēng)能,但其總量仍是十分可觀的。全球的風(fēng)能約為1300億千瓦,比地球上可開發(fā)利用的水能總量還要大10倍。
我國由于特殊的地理位置,風(fēng)能發(fā)展?jié)摿薮蟆N覈挥趤啔W大陸東部太平洋的西岸,由于海陸熱力性質(zhì)差異明顯,所以形成了很明顯的“季風(fēng)現(xiàn)象”,每年夏季,風(fēng)從海洋吹向陸地,因此盛行東南季風(fēng);每年冬季,風(fēng)從陸地吹向海洋,因此盛行西北季風(fēng)。季風(fēng)顯著、風(fēng)能資源十分豐富。據(jù)統(tǒng)計,在現(xiàn)有技術(shù)條件下,中國風(fēng)能資源足夠支撐 20 億千瓦以上的風(fēng)電裝機。截至 2019年底,國內(nèi)并網(wǎng)風(fēng)電 2.1 億千瓦,僅占潛在開發(fā)量的 4.4%,開發(fā)潛力巨大。受地域和氣候影響,我國風(fēng)能資源在地理分布上差異較大,風(fēng)能資源集中分布在“三北”地區(qū)和東南沿海地區(qū),其中“三北”地區(qū)約占到總蘊藏量的 69%。2020年北京國際風(fēng)能大會開幕,400余家風(fēng)能企業(yè)的代表在會上聯(lián)合發(fā)布了《風(fēng)能北京宣言》,倡議保證年均新增裝機5000萬千瓦以上。2025年后,中國風(fēng)電年均新增裝機容量應(yīng)不低于6000萬千瓦,到2030年至少達到8億千瓦,到2060年至少達到30億千瓦。
不過我國雖然風(fēng)能資源顯著,分布卻并不均勻。
在內(nèi)陸,地形平坦地區(qū),因阻擋較弱,風(fēng)能資源更為豐富;而崎嶇地區(qū),地形對風(fēng)力阻擋較強,風(fēng)能資源就相對貧乏。因此我國風(fēng)資源較為豐富的地區(qū)主要集中在三北地區(qū)(東北、華北、西北)。內(nèi)蒙古和甘肅北部,是我國次大風(fēng)能資源區(qū);黑龍江和吉林東部以及遼東半島沿海、青藏高原、三北地區(qū)的北部和沿海,風(fēng)能也較大。
不過沿海就不一樣了,我國海岸線長約1.8萬公里,島嶼6000多個。東南沿海及附近島嶼,一年四季都有大風(fēng),是我國最大風(fēng)能資源區(qū)。風(fēng)能資源普查成果顯示,我國近海水深5-25米和25-50米海域內(nèi),100米高風(fēng)能資源技術(shù)可開發(fā)量分別為210GW和190GW,年運行小時數(shù)最高可達 4000小時以上;中國風(fēng)能協(xié)會評估中遠期我國海上風(fēng)資源技術(shù)開發(fā)潛力超過3500GW。
規(guī)律性的大風(fēng)常出現(xiàn)在春、秋、冬三季,夏季多以小風(fēng)為主。春、秋、冬三季主要受比較強勢的西伯利亞冷空氣影響,風(fēng)力較強勁、變化快、且風(fēng)大;而夏季主要受南海和太平洋的西南季風(fēng)影響,國內(nèi)影響較小,臺風(fēng),熱帶氣旋等天氣系統(tǒng)影響在沿海區(qū)域較為頻繁。
2021年3月能源局首次提出光伏風(fēng)電發(fā)電占比達11%的目標(biāo),清潔能源優(yōu)先上網(wǎng)保障消納。2030年非化石能源占一次能源消費比重達到25%,預(yù)計2025年消費比例達到20%,光伏和風(fēng)電發(fā)電量增量占比在57%:43%,光伏年均可利用小時數(shù)在1200h,風(fēng)電年均可利用小時數(shù)在2100h,光伏與風(fēng)電年均裝機量達到111GW。
從發(fā)展的角度來看,風(fēng)能的增長也是確定的。參照光伏全面平價前市場的恐懼,2021年國內(nèi)陸上風(fēng)電退補首年,海上風(fēng)電退補的最后一年。在面臨裝機壓力下,今年中報預(yù)告各家上市公司交出的成績,有些比光伏企業(yè)的增長還要高,原因在于海上風(fēng)電迎來搶裝。長遠看,全面平價,亦是行業(yè)步入穩(wěn)定發(fā)展的開始。