蓝天白云之下,浩瀚碧波之上,一片宛若神迹的“风车森林”出现在海天之间,巨大的叶片在海风的吹动下不断旋转,扰动着海面上的空气,以至于在某些潮湿的清晨,风车后方会冷凝成一道道白色的气流,形成了一道“云雾绕风林”的奇景。这就是海上风电场,这些不断涌现的风电机组,正成了我国沿海地区的一种新景观。
从陆到海,海上风电成新贵
海上风电,通常是指水深10米左右的近海风力发电。与陆上风电相比,海上风电不占用土地资源,不受地形地貌影响,且风速更高,风能资源更丰富,风电机组的单机容量更大(3~5兆瓦),年利用小时数也更高。相对应的,海上风电的建造技术难度也更大,成本基本是陆上风电的2~3倍。
风电作为把风的动能转为电能的一种清洁无公害的可再生能源,深受世界各国重视。我们中国幅员辽阔,也拥有着格外丰富的风能资源,据有关机构测算,中国可开发利用的风能储量约14亿千瓦,其中,仅海上的风能储量就超过8亿千瓦,这些海上风能就集中在东部沿海。
相比陆地风能资源丰富的大西北地区,东部沿海的海上风能更靠近我们电力负荷高的东部地区,这里经济发达、电网结构较强、又缺乏常规能源,所以具有巨大的开发潜力。要知道,我国发电能源的地理分布,也存在一条“胡焕庸线”——生产电力的能源主要集中在西部,而电力需求却主要集中在东部。
这种“能源错配”的问题深刻影响着我国经济的发展,即煤炭、石油、天然气、电力等资源,主要集中在西部;而经济最发达的东部,恰恰最缺能源。而风电发展由陆入海,有可能为我国解决能源错配提供一个突破口。这便是大势。
当然,由于风能开发的狂飙猛进,陆上风电、光伏已基本被“圈占”完毕,海上风电在东部的异军突起,或将是打破这条“电能胡焕庸线”的新尝试,也将是我国可再生能源领域中,最具规模开发条件和商业发展前景的新贵。比如东海大桥风电场年有效风时超过 8000小时,投产后满负荷小时数可达到2600小时以上,发电效益高出陆上风电场30%以上。
这种“跑马圈地”,一方面有产业捆绑的效应,另一方面便是我国风能区划所透露的一个重要事实:沿海及岛屿是我国风能资源最丰富的地区。而风电给海岸带来的变化,也许远比我们想象的要大。要知道目前世界超过90%的海上风电分布在北欧沿岸,比如英国、德国和丹麦。
相比之下,中国风电还处于追赶阶段,但由于我国拥有极其丰富的海上风电资源,再加上上马项目迅速,未来成为全球最大的海上风电大国并非难事。比如中国沿海已有4个大型海上风电项目并网发电,每年可提供清洁能源193亿度。
从海到陆,陆地风电两翼齐飞
不过,海上风电的猛增,并不代表陆上风电将会停滞,相反我国从能源安全的角度出发,一直坚持持陆上风电与海上风电并举,集中式与分散式协调发展,电力本地消纳与超高压远距离输送相结合。按照规划,今年全国风电、光伏发电发电量占全社会用电量的比重达到11%左右,后续逐年提高,到2025年将达到16.5%左右。
如今,从新疆、青海、甘肃到内蒙古等地的戈壁、草原、沙漠分布着一批大型陆上风电基地,比如蒙东与蒙西的风力发电厂,装机总容量已达2557万千瓦,是中国最大的风力发电场之一还有新疆哈密的风电基地,风电装机容量也达1098万千瓦,以及甘肃酒泉风电基地也要在“十四五”末装机容量达到2000万千瓦。
至于海上风电,中国东部和南部沿海的辽宁、山东、江苏、福建、广东一批大型海上风电基地则正在加紧建设,风电作为清洁能源在中国的能源结构调整中正扮演着越来越重要的角色,将是中国实现“碳达峰”、“碳中和”目标的重要路径。
据全球风能理事会(GWEC)发布的《全球风电发展报告》显示,中国从25年前的试水风电到今天的世界第一,风电增长了1150多倍。特别是近十年间,中国风电走入发展快车道,实现爆发式增长,已连续12年稳居全球第一,目前中国的风电装机容量是2020年底欧盟风电总装机的1.4倍、美国的2.6倍。
也正是陆上和海上风电规模化、风机大型化的发展,风力发电成本呈不断下降趋势。预计到2022年,陆上风电基本实现平价并网,预计到2025年陆上高、中、低风速地区的度电成本将分别降至0.1元、0.2元和0.3元,近海和深远海风电度电成本将分别降至0.4元和0.5元,风力发电成本的不断下降将对风电产业发展起到巨大的支撑作用。
于是在辽宁大连、山东东营、蓬莱、乳山、江苏南通、大丰、浙江舟山、象山、温州,福建漳州,广东汕头、汕尾、阳江、广西钦州、海南洋浦等地,密集分布的风电机组,已成功抢占了海岸沿线的新“C位”。这些不断涌现的风电产业,将成为未来中国海上风电的重要组成。
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备注:本文是《能源与文明》合集的第16章,仅为一家之言,欢迎指正转发。另文中配图部分引自网络,如有版权私联请删。
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