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第六届全球海上风电大会:共探海上风电助力碳中和目标的实现路径

  夜冷月        2021-07-14 17:37:45

第六届全球海上风电大会:共探海上风电助力碳中和目标的实现路径



7月8-9日,以“深化创新,多能融合——海上风电助力碳中和目标实现”为主题的第六届全球海上风电大会在广西南宁举办,吸引了来自国内外政府部门、电网公司、开发商、整机商、部件厂商、运维服务商、金融保险服务商以及研究咨询机构等的800名代表参会。


在主旨演讲环节,中国工程院院士、国网电力科学研究院名誉院长薛禹胜,中国南方电网有限责任公司董事、党组副书记毕亚雄,广西壮族自治区发展和改革委员会副主任、能源局局长农冰,国网新能源云技术总监张崇见,水电水利规划设计总院新能源和军民融合部主任赵太平,远景能源海上产品线总经理谢德奎,全球风能理事会海上风电工作组主席Alastair Dutton,东盟能源中心执行主任Dr.Nuki Agya Utama,多角度探讨了海上风电助力碳中和目标的实现路径。


第六届全球海上风电大会:共探海上风电助力碳中和目标的实现路径


中国工程院院士、国网电力科学研究院名誉院长薛禹胜:“双碳”战略目标下的海上风电


能源链是推动经济社会发展的一个重要支撑,同时能源链也排放温室气体,以二氧化碳为主,其碳排放量占到全部碳排放的50%以上。因此,要减少碳排放,能源链的减排是至关重要的。电力系统是能源链的枢纽,面对“双碳”目标,电力系统应该主动担当,协调好能源、经济、环境等的安全,优化达标的路径。在中国发展面临严格的碳约束之下,能源领域首当其冲:可再生能源将大规模替代火电,电力系统的枢纽角色会更为突出;伴随大规模交直流线路及电力电子装备入网,动态行为将愈加复杂;在大规模新型负荷涌现的情况下,辅助服务与需求侧参与问题会变得更为迫切。在习近平总书记宣布中国的“双碳”目标后,以前长期存在的争议已经不复存在。但要通过什么样的路径达到这个目标,其中仍有大量不确定性。选择不同的发展路径,自然会影响到能源、经济、环境的安全。为此,需要去考虑各方面的物理元素、信息元素和社会元素。


广西的海上风能资源丰富,后发优势明显。海上风电的开发不但是广西以风电开发和配套产业链建设为重点的海洋经济关键战略,也是实现“双碳”目标的重大举措。这是一个非常复杂的问题,远远超过了物理、工程、技术层面,需要在能源的信息-物理-社会系统(CPSSE)框架之下,考虑环境、技术、经济、社会、行为等的影响。因为每个人都身处自己的领域中,是从不同的视角去看一个问题,从问题自身来讲,是没有问题的,但前提是在一个给定的边界条件下看这些问题。然而,实际上这个边界条件会受到外部不同领域、不同系统的影响。如果没有能够考虑这些影响的话,得到的结论就不够准确,发展的路径可能会相差得很远。因此,在进行顶层设计时,必须进行严密、广泛的讨论。只有这样,才能针对不同的决策方法去做仿真,改变了参数,就再做一遍仿真;如果模型不对,可以改进模型。这样就能将各说各话的讨论,上升到一个比较科学的层面去开展讨论。


第六届全球海上风电大会:共探海上风电助力碳中和目标的实现路径


中国南方电网有限责任公司董事、党组副书记毕亚雄:电网企业助力“30·60目标”的举措、思考和建议


下一步,为服务南方五省区及港澳地区加快实现碳达峰、碳中和目标,南方电网采取了4个方面的举措:


在政策支持方面,一是出台了南方电网公司服务碳达峰、碳中和工作方案,“十四五”将推动南方五省区新能源新增装机1亿千瓦左右。二是出台了南方电网公司建设新型电力系统行动方案(2021-2030年)白皮书,预计2025年前将具备新型电力系统基本特征,2030年前基本建成新型电力系统,2060年前新型电力系统全面建成并不断发展。三是出台了南方电网公司服务和融入海上风电发展实施方案。


在科研攻关方面,一是实施低碳关键技术攻关。依托三大院设立低碳发展研究机构,组建低碳技术攻关团队,推动绿色低碳技术实现重大突破。二是加快低碳创新合作平台建设。2019年年初,南网在珠海横琴建设新能源研究中心,开展新能源并网关键技术攻关。依托桂山海上风电场,南网打造了海上“风电+储能”并网研究实验室。三是服务低碳新模式、新业态发展。依托“互联网+”智慧能源建设,探索能源生产和消费新模式。积极探索推广综合能源服务新模式、新业态。四是投资建设了珠海桂山海上风电场。它是南方区域首个海上风电场,发挥了央企的引领带动作用。该项目创新性地采用了“商业运行+科研实验基地”的模式,提高了资产有效利用效率。


在海上风电接入与并网方面,一是统筹协调加快推进海上风电项目并网,成立广东目标网架和海上风电送出工程规划建设指挥部,统筹协调海上风电送出工程建设存在问题。二是主动研究了粤电阳江沙扒等9个海上风电项目过渡接网方案,可满足今年年底前并网需要。三是提供一站式并网服务,成立了海上风电服务中心,优化海上风电并网流程。


在数字电网建设方面,一是发布了数字电网推动构建以新能源为主体的新型电力系统白皮书,南方电网公司将加速数字电网建设,并依托其强大的“电力+算力”,提升电网驾驭复杂系统的能力,支撑新型电力系统安全高效运行。二是推动电网逐步向“主干电网+中小型电网及微型电网”柔性互联形态发展。三是以数字电网推动能源网互联互通。


第六届全球海上风电大会:共探海上风电助力碳中和目标的实现路径


广西壮族自治区发展和改革委员会副主任、能源局局长农冰:广西“十四五”能源发展方向及重点任务


“十三五”期间,广西可再生能源产业发展得非常快。截至2020年年底,全区可再生能源电力装机约2780万千瓦,占总装机的54%。其中,风电、光伏发电装机分别为643万千瓦和190万千瓦,分别为2015年的16.1倍和15.8倍。特别是2020年,风电装机增速位居全国第一,光伏发电装机增速位居全国第四。2020年,全区风电平均年利用小时数达到2745小时,位居全国第三位。“十三五”期间,广西是南方5省区中唯一实现新能源全额消纳的省区。


“十四五”,广西进入能源低碳转型的关键时期。我们将围绕国家碳达峰、碳中和要求,以构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系为目标,着力推进能源转型、能源保障、能源改革、能源合作、能源产业、能源服务六大方面建设任务。具体来说,在供给侧,将加快构建多元绿色的供给体系;在结构上,将深度开发水电,大力发展非水可再生能源,安全稳妥发展先进的核电,使新能源成为电源增量的主体。其中,将重点发展海上风电,力争核准800万千瓦,投产300万千瓦。同时,积极发展陆上风电和太阳能光伏,力争新增陆上风电装机1500万千瓦以上,新增太阳能光伏装机1000万千瓦以上。从形态上来看,将促进多能互补和源网荷储一体化发展,增加新能源的消纳能力。一方面,积极发展一批“风光水储”一体化、“风光储”一体化示范项目,建设一批园区级源网荷储一体化项目;另一方面,开展新型储能应用,加快抽水蓄能电站建设,新增200万千瓦左右的储能装机。另外,将通过多措并举,提升电力需求侧响应能力,到2025年,电力需求侧响应削减全区电力负荷曲线峰值2%以上。


第六届全球海上风电大会:共探海上风电助力碳中和目标的实现路径


国网新能源云技术总监张崇见:新能源云服务碳达峰、碳中和


新能源云设计了“环境承载、资源分布、规划计划、厂商用户、电网服务”等15个子平台,涵盖源-网-荷-储各环节,提供接网服务、场站监测、设备运维、绿色金融等服务。


围绕政府关切、企业关心、大众关注的需求,目前,新能源云重点提供了五个方面的服务。一是信息分析和咨询服务,建成国内最大的新能源运行监测服务平台,接入新能源发、输、用、储全过程数据和信息。二是全景规划布局和建站选址服务,提供全国范围内“3千米×3千米”的风能、太阳能全时域资源数据,以及未来3天电力气象预报信息,辅助开展不同地区风光资源开发潜力研究,提出开发规模和布局的建议,为政府部门编制新能源规划提供参考依据,服务新能源发电企业建站选址。三是全流程一站式接网服务,广大电源客户通过外网PC或手机App即可办理业务,还可在线实时查询项目流程进度,实现“业务网上办、进度线上查”。三是全域消纳能力计算和发布服务,实现线上新能源消纳能力计算和评估,滚动计算分区域、分省新能源消纳能力,预测季度、年度及中长期新能源发电量、利用率、新增消纳空间等指标。五是全过程补贴申报管理服务,按照国家财政部要求,为可再生能源补贴项目提供线上申报、审核、变更、公示、公布等一站式服务。


目前,正在深化新能源云的环境承载、规划计划、供需预测、储能服务等平台功能应用,在山东试点服务能源主管部门监测新能源项目建设情况,在浙江湖州等试点服务湖州市政府和企业开展“双碳”管理和服务等工作。在浙江湖州的试点中,开发了“碳监测”“碳账户”“碳画像”核心模块,打造“碳抵消”“碳普惠”“碳金融”“碳科技”等创新碳产品,重点推出“碳效码”“碳惠易”“碳惠贷”三大应用场景。湖州生态环境、发改等12家地方政府部门和美欣达等3400余家企业已成为平台的“种子用户”,正有越来越多的部门和企业申请加入。


第六届全球海上风电大会:共探海上风电助力碳中和目标的实现路径


水电水利规划设计总院新能源和军民融合部主任赵太平:中国海上风电发展现状与展望


在“双碳”目标、“四个革命、一个合作”等一系列战略目标指引下,建议从以下几方面,国家提供政策指引,地方形成政策支撑,为海上风电发展提供保障。第一,进一步研究国家与地方支持政策。继续推进地方和国家支持政策研究,因地因时,分别在领海内和专属经济区海域支持项目建设。可探索电价补贴、初始投资补贴、研发补贴、前期工作补贴等多种补贴形式,探索统筹规划、集中建设、造价分摊的海上电网建设新模式。第二,加快领海外海域管理机制研究。推动领海外海上风电项目用海管理、项目核准、通航论证、军事影响审批等管理机制研究,为领海外海上风电项目发展提供政策保障。第三,加强竞争配置降本效果。在统一开展海上风电基地与示范项目前期工作的基础上,探索无投资主体竞配模式,以市场化手段优化配置项目资源,实现产业链协同降本增效。第四,创新发展支持政策。研究将海上风电输变电(柔直系统)纳入输配电价范围。研究绿证政策考虑给予海上风电支持政策,产业链税收优惠政策等。


广西海上风电发展潜力大。建议推进前期工作,推动项目开发建设。推进具备开发条件场址的测风、地质勘探、海洋水文观测、海洋环境现状调查、通航和军事影响论证等前期工作,为推动项目核准、开发建设,以及国家深远海示范和“海上能源岛”示范项目打好基础。制定产业规划、促进海上风电市场化发展。在做好海上风电发展规划的同时,研究海上风电产业规划。按照市场化发展的原则,鼓励和引导有实力的开发企业,以及产业链优势企业落地广西,打造广西海上风电产业链,提升海上风电自身的经济性,推动广西海上风电产业及向海经济的发展。研究保障性措施、促进产业发展。结合广西海上风电实际,研究项目开发建设管理、海域使用、相关税费政策等措施,支持和促进广西海上风电产业健康、持续发展。


第六届全球海上风电大会:共探海上风电助力碳中和目标的实现路径


远景能源海上产品线总经理谢德奎:平台化开发推动跨海域实现平价


通过不断比对、思考,我们认为面对林林总总的项目,不能参照唯一的解决方案。面对各种的场景,应通过模块化平台实现产品定制,为客户创造价值。这样做有什么好处?如果能使用70%~80%的通用模块,产品质量是被验证的,质量有保证。组合部件都获得了认证,通过这样的快速组合,上市非常快,并且可以与不同的项目匹配,实现高度定制,并且都有成熟的供应链,交付非常快。同时,可以匹配不同的工厂、不同的供应地点、最佳的供应策略,比如可以在码头组装,也可以在机位点组装,各种的灵活策略都可以实现。此外,模块化也可以降低运维成本。我们在最初就将所有关键核心部件的开发工艺全部设计出来。


自己完全掌握核心部件,最重要的一点是应有足够的验证测试能力。远景能源在江苏江阴建立了测试中心,拥有齿轮箱系统测试台、叶片测试台、轮毂叶片系统测试台、多自由度整机加载测试台,支持120米以上的叶片测试。通过专业的测试台,可以为部件保驾护航。


远景能源伽利略平台集成了所有智能策略,增加了数字镜像技术,是国内第一个将设计模型用在监控中的,不但可以通过海量数据的监控来修正模型、反馈设计,同时基于已有的模型能够监督25年运行期内海上风电机组部件的真实载荷,可以预计寿命,并优化运行。非常重要的一点是,它起到了继续在风电场验证在工厂没有完成的验证功能,同时不断针对海量机组进行模型优化,并反馈到设计前端。


实现平价,拓展全球的海上风电市场,机会非常大,只要迈过了平价这个门槛,未来的市场将是星辰大海。走向平价的路径并不唯一,我们不需要依赖海外路径,应因地制宜结合每个项目定制化产品设计,通过平台化设计为客户匹配多种机型。为了能够达到极致的平台化,必须掌握核心部件的自主设计,保障供应,持续降本。


第六届全球海上风电大会:共探海上风电助力碳中和目标的实现路径


全球风能理事会海上风电工作组主席Alastair Dutton:全球海上风电市场(及新兴市场)介绍


在亚洲地区,海上风电正在蓬勃发展,未来十年,中国仍然是亚洲市场的“领头羊”。今年,中国将超过英国,成为全球海上风电装机最多的国家。同时,其他国家也将从早期阶段走向规划开发。在此过程中,区域内合作是一个重要因素,亚洲地区应像欧洲国家那样,通过合作实现规模化和提高经济性。


我们观察到,海上风电成本正在全球范围内快速下降,对于拥有海上风电发展条件,并且寻求高效可再生能源发展路径的国家而言,海上风电的价格变得越来越有吸引力。在与各国政府的对话中我们发现,低成本、高质量、可再生的能源类型是受欢迎的,而相关的社会效益则更能增加其受欢迎程度。


过去的一年中,海上风电在应对气侯变化方面能够发挥的作用得到更广泛的认可。一个重要的驱动因素是,越来越多的国家、城市、企业作出了零碳承诺,当他们开始制订实现零碳目标的路径时,会发现海上风电将扮演重要角色。作为重要的国际机构,世界银行集团在两年前启动了海上风电发展项目。现在已经完成越南海上风电路线图的制定,另有4个国家的工作也在进行中。多国政府加入到项目中,值得一提的是巴西,这将对推动拉美市场起到重要作用。


如果我们希望达成1.5℃目标,在接下来的20年中,海上风电的发展必须提速。今年的11月将举行联合国气侯变化大会,在接下来的几个月中,我们将继续推动各国政府在海上风电上作出更多承诺。现在是时候将上万亿美元的投资吸引到这个已经得到证明并且正在不断壮大的行业了。


第六届全球海上风电大会:共探海上风电助力碳中和目标的实现路径


东盟能源中心执行主任Dr.Nuki Agya Utama:东盟海上风电市场介绍


东盟国家希望到2025年使可再生能源的应用比例达到23%,为了实现这个目标,我们推出了一个可再生能源路线图,让所有成员国去实施。路线图中提出的一些战略将有助于推动东盟地区的可持续发展,以及实现能源方面的目标。


可再生能源行业需要得到进一步发展。在全球范围内,能源需求都在上升。我们现在处于经济复苏期,在许多行业都能够看到能源需求在增长,很多工厂、公共组织对可再生能源的需求越来越大,将有助于提升可再生能源的可用度。


对于某些东盟国家而言,发展海上风电是非常重要的。越南就将海上风电列入了其2025年发展规划中,我们希望海上风电路线图会出现在更多国家,比如菲律宾,现在正在做可行性研究。虽然东盟国家有不同的发展目标和政策,尤其是在可再生能源方面,但是对风能行业的支持是统一的,泰国、越南、菲律宾、印度尼西亚都制定了风能发展规划;柬埔寨、老挝等国家目前还没有明确的路线图,但是我们非常期待未来这些国家有相应的支撑政策。我们相信海上风电开发的合作潜力是巨大的,也是很重要的。


发展海上风电,激励政策非常关键。同时,我们还需要提高培训水平,这有助于各国的海上风电开发。另外,产业链应当覆盖设备制造环节。目前,东盟在制造业方面处于非常重要的位置。此外,我们需要寻求更多的机会来促进双边和多边合作,包括与周边国家,以及与其他发展中国家、东盟以外国家的合作。


来源:风能专委会CWEA

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