【編者按】2020年3月，全球風(fēng)能理事會(huì)（Global Wind Energy Council，GWEC）發(fā)布了《全球風(fēng)電發(fā)展報(bào)告2019》（Global Wind Report 2019），除了總結(jié)2019年全球的風(fēng)電發(fā)展情況，展望未來風(fēng)電市場，還著重分析了產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和2項(xiàng)新興技術(shù)解決方案，感興趣的讀者可點(diǎn)擊文末“閱讀原文”自行官網(wǎng)下載，小編先帶大家了解一下本年度報(bào)告中的關(guān)鍵信息。
（圖片來自GWEC）
報(bào)告指出進(jìn)一步促進(jìn)風(fēng)電增長的兩個(gè)重要手段：將重點(diǎn)從降低度電成本轉(zhuǎn)向重塑能源市場，以支持風(fēng)能等可再生能源產(chǎn)業(yè)長期、可持續(xù)的發(fā)展；利用新興技術(shù)解決方案為風(fēng)電行業(yè)開辟新的機(jī)遇，如風(fēng)能與光伏或儲(chǔ)能的聯(lián)合來提高可再生能源靈活性、可再生能源電解制氫（“綠氫”）技術(shù)。
（圖片來自GWEC）
重塑能源市場，加速能源轉(zhuǎn)型
過去10年風(fēng)電度電成本的降低從根本上改變了其競爭地位。在過去5年中，風(fēng)電的成本平均下降了50%以上，僅在2018至2019年期間，新建海上風(fēng)電的價(jià)格就下降了三分之一。風(fēng)電已經(jīng)越過了世界上大多數(shù)地方化石燃料發(fā)電成本的競爭臨界點(diǎn)。但僅僅是更具競爭力并不意味著能源轉(zhuǎn)型會(huì)自發(fā)進(jìn)行，也不意味著風(fēng)能和其他可再生能源能在必要的時(shí)間內(nèi)取代化石能源。
低價(jià)競標(biāo)正加大整個(gè)價(jià)值鏈上風(fēng)電行業(yè)參與者的成本壓力。基于價(jià)格的一次能源投資信號(hào)與實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)脫碳的長期目標(biāo)不符。將高比例、間歇性、低成本的可再生能源并入一個(gè)圍繞邊際成本設(shè)計(jì)的市場，會(huì)導(dǎo)致波動(dòng)性越來越大，甚至還會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)低電價(jià)或負(fù)電價(jià)。需要重新設(shè)計(jì)市場，不僅局限于發(fā)電成本，還應(yīng)該關(guān)注能源的“系統(tǒng)價(jià)值”（system value），即能源對(duì)整個(gè)社會(huì)的正面和負(fù)面影響的總和。風(fēng)能作為最具成本競爭力的能源之一，如果通過碳稅或其他機(jī)制對(duì)溫室氣體排放定價(jià)，它的競爭力將會(huì)更強(qiáng)。
隨著過去10年風(fēng)電成本的大幅降低，原有的補(bǔ)貼政策已經(jīng)或?qū)⒁∠?，但是GWEC對(duì)此并不支持。由于技術(shù)進(jìn)步、不確定的貿(mào)易限制措施和全球金融市場的影響，將長期購電協(xié)議建立在預(yù)測電價(jià)上可能是不準(zhǔn)確的，必然增加風(fēng)險(xiǎn)，從而增加風(fēng)能的資金成本。
與其他能源一樣，風(fēng)能也依賴于積極的監(jiān)管環(huán)境。合理的行政許可環(huán)境將確保項(xiàng)目順利、快速地完成。風(fēng)能不能通過電網(wǎng)順利送出是制約發(fā)展的另一個(gè)瓶頸。在中國，特高壓電網(wǎng)的建設(shè)使得遠(yuǎn)距離大容量輸電成為可能，有助于緩解一些北方省份的棄風(fēng)現(xiàn)象。
當(dāng)前的風(fēng)能投資趨勢令人擔(dān)憂：盡管全球裝機(jī)量繼續(xù)增長，但總體投資增長速度不夠快，要達(dá)到1.5℃目標(biāo)，全球清潔能源投資需要大幅、穩(wěn)步地增長，據(jù)IRENA測算，到2030年，全球陸上和海上風(fēng)電的累計(jì)裝機(jī)容量必須增加3.5倍和10倍。
（圖片來自GWEC）
推動(dòng)風(fēng)電市場增長的技術(shù)解決方案
單一的可再生能源技術(shù)模式需要用“系統(tǒng)性方案”（system approach）取代。GWEC重點(diǎn)分析了聯(lián)合解決方案和綠氫這兩項(xiàng)推動(dòng)全球能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù)。
風(fēng)能與其他能源形式和/或儲(chǔ)能聯(lián)合發(fā)電（Hybridisation）的方案，能夠帶來穩(wěn)定的供電、分?jǐn)傢?xiàng)目承包、運(yùn)維及并網(wǎng)成本、擴(kuò)大收入，幫助滿足對(duì)可再生能源的靈活性要求。世界各地都已有這樣的案例。
從系統(tǒng)的角度來看，聯(lián)合方案具有明顯的價(jià)值，它可以提供低成本的電能，通過克服可再生能源的靈活性挑戰(zhàn)將更多的可再生能源接入到電網(wǎng)中，提供更好的供求匹配關(guān)系。
聯(lián)合方案需要更經(jīng)濟(jì)、更高效的技術(shù)支持，如低成本的儲(chǔ)能技術(shù)，以及發(fā)電和調(diào)度管理的數(shù)字解決方案/能量管理系統(tǒng)(EMS)。
由化石燃料產(chǎn)生的氫被稱為“灰氫”，生產(chǎn)過程中排放大量的溫室氣體。如果加上碳捕獲和封存(CSS)技術(shù)生產(chǎn)的氫被稱作“藍(lán)氫”。由可再生能源生產(chǎn)的、零排放的氫被稱為“綠氫”。在未來十年，氫將成為一項(xiàng)顛覆性的技術(shù)和關(guān)鍵的推動(dòng)者。氫有可能在運(yùn)輸和供熱中取代化石燃料，并被用作工業(yè)生產(chǎn)過程中的低碳原材料。氫是一種可運(yùn)輸?shù)哪茉磧?chǔ)備，加上它可以為石油和天然氣公司提供低碳轉(zhuǎn)型的機(jī)會(huì)，所有這些都使氫對(duì)政策制定者和投資者有很強(qiáng)吸引力。
綠氫為風(fēng)能提供更多的市場增長機(jī)會(huì)。氫可以在幾天、幾周甚至幾個(gè)月的時(shí)間里儲(chǔ)存大量電能，也可以進(jìn)行長距離的運(yùn)輸。作為燃料，可以為一系列難以直接電氣化的行業(yè)脫碳做出更大貢獻(xiàn)。利用風(fēng)能和太陽能制氫，可以使可再生能源的發(fā)電價(jià)格波動(dòng)更低、電力系統(tǒng)更加靈活。
目前綠氫的成本很高，但預(yù)計(jì)在規(guī)模化生產(chǎn)后會(huì)下降。在成本、基礎(chǔ)設(shè)施和物流發(fā)展方面，綠氫的生產(chǎn)仍然面臨著相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。2019年綠氫的成本在每千克2.5美元到4.5美元之間。IEA預(yù)測，基于可再生能源成本的下降和氫氣生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，到2030年，綠氫的成本可能會(huì)下降30%。
實(shí)現(xiàn)氣候目標(biāo)的關(guān)鍵是海上風(fēng)電制氫。在所有可再生能源制氫的選擇中，海上風(fēng)電最有潛力，它的規(guī)模和技術(shù)創(chuàng)新帶來了很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)競爭力，成本在過去幾年不斷下降。目前，被廣泛開發(fā)的海上風(fēng)電制氫解決方案有兩種，如下圖所示。第一種方案中，過剩的海上風(fēng)電將用來電解水產(chǎn)生氫氣和氧氣，氫氣被壓縮、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)運(yùn)。如果有海上氫化平臺(tái)，還可以就地轉(zhuǎn)化為合成天然氣或氨?；?qū)㈦娊庋b置布置在岸上，氫氣直接通過管道或卡車運(yùn)輸。另一種方案是將電解裝置布置在海上油氣平臺(tái)上，利用多余的海上風(fēng)電電解水制氫，然后將氫氣混進(jìn)已有的天然氣管線進(jìn)行運(yùn)輸，預(yù)計(jì)天然氣中可以混入最多20%體積的氫氣。目前歐洲、澳大利亞已有不少綠氫項(xiàng)目正在規(guī)劃建設(shè)中。
2019年全球風(fēng)電發(fā)展概況
2019年全球新增風(fēng)電裝機(jī)容量為60.4GW，新增比2018年多19%，是歷史上新增第二多的年份，僅次于2015年新增的63.8GW。
全球風(fēng)電裝機(jī)總?cè)萘磕壳耙殉^651GW，較2018年增長10%。
中國和美國仍是全球最大的陸上風(fēng)電市場，兩國合計(jì)占2019年新增裝機(jī)容量的60%以上。
海上風(fēng)電在全球風(fēng)電中正發(fā)揮著越來越重要的作用，2019年的裝機(jī)容量達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的6.1GW，占總新裝機(jī)容量的10%。
2020年將是風(fēng)電發(fā)展創(chuàng)紀(jì)錄的一年，GWEC預(yù)測將有76GW的新增容量。GWEC對(duì)全球風(fēng)電市場仍保持樂觀態(tài)度，預(yù)計(jì)未來5年的年均增長率為4%。然而，這是新冠病毒流行之前的預(yù)測，新冠病毒對(duì)風(fēng)電裝機(jī)各方面的影響幾何仍然未知。GWEC將根據(jù)新冠病毒對(duì)全球經(jīng)濟(jì)和能源市場的潛在影響，修訂其2020—2024年的預(yù)測，并在2020年第二季度發(fā)布最新的市場展望。
