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北京国际风能大会暨展览会组委会编辑的专刊《风电回顾与展望2021》正式发布!

作者:锡华铸造 点击:0

中国风电新闻网讯:10月28日,由北京国际风能大会暨展览会组委会编辑的专刊《风电回顾与展望2021》正式发布!
报告显示:截至2020年底,全国风电机组累计装机台数超过15万台,累计装机容量2.9亿千瓦,累计并网容量2.8亿千瓦,超过风电“十三五”规划制定的“到2020年底实现风电累计装机2.1亿千瓦”的发展目标。2020年,全国风电并网容量占全部电源装机容量的12.8%,全国风力发电上网电量4665亿千瓦时,占全国全部发电量的6.1%。风电是中国的第三大电源。
中国风电发展现状
中国是世界一大风电装机国,同时也是大的风电整机装备生产国。风电设备制造已经达到 先水平,形成了具有国际竞争力的风电装备全产业链。
2020年,陆上风电新增装机容量超51GW,同比增长110.3%,2020年,陆上风电新增装机容量占全国风电新增装机容量的93%。其中,“三北”区域新增风电装机容量占全国陆上风电新增装机容量的55.5%,主要分布在内蒙古(11%)、山东(9.8%)、河北(7.8%)、青海(6.5%)、新疆(6.3%) 等13 个省区市;中东南部区域陆上风电占全国陆上风电新增装机容量的44.5%,主要分布在河南(11.6%)、山东(6.9%)、江苏(5.2%)、广西(4.6%)、湖南(3.3%) 等15个省区市。
2020年,中国陆上分散式风电(分散式、分布式、智能微网)新增装机384台,容量为100万千瓦,同比增长233.7%;累计装机容量达到193.6万千瓦,同比增长107%。2020年,主要分布在河南(54.4%)、辽宁(14.9%)、陕西(6.1%)、山西(6.1%)、内蒙古(5.1%)等12 个省区市。
2020年,中国新增吊装海上风电机组787台,新增装机容量达到384.5万千瓦,同比增长54.2%,主要分布在江苏、广东、福建、辽宁、浙江和河北6 省。截至2020年底,中国海上风电累计装机达到1087万千瓦。其中,江苏省海上风电累计装机容量为681.6万千瓦,占全部海上风电累计装机容量的62.7%,广东省跃居第二,累计占比为12.5%;福建累计占比为9.4%;其余6省市辽宁、上海、浙江、河北、天津、山东累计装机容量占比合计约为15.5%。
2020年,中国陆上风电场装机容量多的是单机容量为2.5MW的机型,占陆上风电场装机容量的40%,3MW及以上的风电机组装机容量占比达到33%。单机容量在4MW-5MW的风电机组在陆上风电场已小批量投产。曾经的1.5MW型主流机型目前市场上已非常少见。
从企业研发重点来看,目前中国部分风电机组制造企业已不再将3MW以下的风电机组列为重点生产产品,取而代之的是容量更大、适应于不同运行环境特点的定制化风电机组,其中陆上风电机组研发重点已布局到5MW或6MW以上。可以预期,未来至少五年内中国陆上风电机组的主流机型仍将继续向大型化发展。
从不同的技术路线来看,陆上风电机组从20世纪90年代初定速定桨失速型,到90 年代中期转变为定速变桨型,直到2001年批量新增了变速变桨双馈异步型风电机组,2005年起新增变速变桨永磁低速同步(直驱)型风电机组,2009年新增变速变桨永磁中速同步(半直驱)型。直到2020年,以上三大类技术路线类型成为陆上风电机组主要技术类型。
中国风电发展展望

未来的五到十年是中国能源转型和绿色发展的关键期。按照习主席2020年12月在气候雄心峰会上提出的“到2030年非化石能源占一次能源消费比重达到25%,风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上”的目标要求,“十四五”期间中国可再生能源将成为能源消费增量的主体,今后十年中,风电和光伏的年新增装机规模需达到1亿千瓦以上。
市场方面:
根据全国各地已有“十四五”可再生能源发展规划数据显示,未来五年内,风电等可再生能源发展空间巨大。九大可再生能源基地“十四五”风电的拟装机规模将达到1.27亿千瓦。此外,东部沿海省份对海上也提出了极具雄心的目标,如山东省、广东省、江苏省将“十四五”海上风电发展目标分别定为1000万千瓦、1800万千瓦和1500万千瓦。但由于中国海上风电面临 家补贴退出的现状,地方激励政策将对海上风电发展目标的实现起到较为关键的作用。
长期来看,为实现2060年碳中和目标,预计届时风电、太阳能发电装机容量将占电源总装机量的80%左右,达到约60亿千瓦以上的规模,成为 对的主体能源。未来,风电产业在技术水平提升、新型应用方式推广、财政金融支持、以及国际合作方面有待更多的政策研究和投入。
成本方面:
“3060”目标带动的以新能源为主体的新型电力系统明确了新能源的投资和装机规模,是促进产业持续投入、扩大规模、不断降本的前提。从中长期的预测来看,风电整体的初始投资成本持续下降依然是趋势,在经历了抢电价和争抢市场份额带来的短暂性剧烈波动后,会呈现更平稳的下降态势。
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根据IHS Markit 预计2025年至2050年,陆上风电的单位千瓦初始投资成本年平均降幅在0.3%,绝大部分是由风电机组的降本和机组大型化节省下来的吊装调试和场内配套成本,项目开发成本反而会随着资源获取的难度加大而增加,抵消了一部分技术进步带来的红利。风电场容量系数提升也是重要的推动因素,这不仅包括了风力发电机组本身的发电能力,也包括了对于气象预测、微观选址、控制策略等软件技术上的提升,可贡献约1%的年平均增长。到2050年,预计陆上风电的度电成本只有燃煤发电的30%。
根据CWEA 预测,到2025年,中国风电项目在陆上高风速地区将达到0.1元/ 千瓦时;在陆上中高风速地区将达到0.2元/ 千瓦时;在陆上低风速地区将达到0.3元/ 千瓦时。在海上风电近海区域将达到0.4元/ 千瓦时;深远海区域将达到0.5元/ 千瓦时。
技术发展方向:
随着风电装机规模的不断增加和产业技术创新能力的持续提升,未来风电技术装备的发展方向及趋势主要有以下几方面:一是风电机组继续保持向大型化、定制化和智能化方向发展;二是漂浮式海上风电技术将得到进一步发展和应用;三是风电机组智能化的关键是软件的开发应用,未来软件开发的投入将大幅度增加;四是风电机组设计制造将趋向于标准化和模块化;五是采用中速永磁同步发电机,发电机与齿轮箱集成或半集成设计技术路线,在可靠性、成本、尺寸、重量等关键因素中达到了较好的平衡,在超大型风电机组中展现出发展趋势。六是直驱技术受发电机体积、重量限制,无法进行大型化;双馈、鼠笼技术受齿轮箱限制,单机功率无法进一步增大;半直驱技术将在下阶段成为主流。七是叶片与整机融合开发成为趋势。大型叶片开发与风电机组整机的系统迭代优化越来越紧密,整机设计将逐渐与叶片设计融合发展。八是随着风电齿轮箱的大型化,滑动轴承在风电齿轮箱中的应用将是未来的主要趋势。为提高传动速比,齿轮箱将采用多级行星结构,有利于使齿轮箱体积更小,重量更轻等。