01 我國(guó)的風(fēng)能資源，超過(guò)135億千瓦

從資源量上看，最新評(píng)估結(jié)果顯示，我國(guó)陸上140米高度風(fēng)能資源技術(shù)可開(kāi)發(fā)量超過(guò)100億千瓦，海上風(fēng)能資源技術(shù)可開(kāi)發(fā)潛力超過(guò)35億千瓦，目前的陸上風(fēng)電和海上風(fēng)電的實(shí)際累計(jì)裝機(jī)容量分別為3.35億千瓦和3046萬(wàn)千瓦，利用率不足3.4%和0.9%，未來(lái)開(kāi)發(fā)潛力巨大。

海上風(fēng)電有望迎來(lái)跨越式發(fā)展

海上風(fēng)電的風(fēng)力資源更好，與陸上建設(shè)風(fēng)電場(chǎng)相比，海上風(fēng)能資源豐富、儲(chǔ)量大，可集中連片大規(guī)模開(kāi)發(fā)。海風(fēng)資源稟賦好，風(fēng)速大、功率密度高。更重要的是，我國(guó)上海、浙江、山東、江蘇、廣東等核心用電區(qū)域，都屬于沿海地區(qū)，海上風(fēng)電資源到達(dá)沿海等高能源需求地區(qū)的距離短、成本低，適合大規(guī)模開(kāi)發(fā)。2022年海上風(fēng)電招標(biāo)量高達(dá)1790萬(wàn)千瓦，創(chuàng)歷史新高，這為2023年海上風(fēng)電裝機(jī)量的高增長(zhǎng)奠定基礎(chǔ)。

在產(chǎn)業(yè)鏈方面，我國(guó)建立起一條涵蓋風(fēng)電開(kāi)發(fā)建設(shè)到配套服務(wù)的成熟產(chǎn)業(yè)鏈，已是全球最大的風(fēng)電裝備制造基地，生產(chǎn)的風(fēng)電機(jī)組以及包括國(guó)際品牌在華的產(chǎn)量，占到全球市場(chǎng)的三分之二以上，鑄鍛件及關(guān)鍵零部件的產(chǎn)量也占到全球市場(chǎng)的70%以上。

02 風(fēng)電發(fā)電成本

風(fēng)電不僅清潔，也便宜。目前，風(fēng)電已經(jīng)進(jìn)入了全面平價(jià)的時(shí)代，在很多風(fēng)能資源豐富的地方，風(fēng)電度電成本已經(jīng)低于當(dāng)?shù)孛弘姵杀尽?/span>

就成本而言，2010-2021年我國(guó)陸上風(fēng)電度電成本下降了66%。到2025年，“三北”一二類風(fēng)能資源區(qū)的度電成本預(yù)計(jì)會(huì)降至0.1~0.15元/千瓦時(shí)，中東南部三四類風(fēng)能資源區(qū)的度電成本有望降到0.2元/千瓦時(shí)，海上風(fēng)電項(xiàng)目的平均度電成本已降至0.33元/千瓦時(shí)左右。

目前，海上風(fēng)力發(fā)電的成本仍然高于陸上風(fēng)力發(fā)電和其他傳統(tǒng)能源。目前，海上風(fēng)力發(fā)電還存在著設(shè)備運(yùn)維困難、并網(wǎng)穩(wěn)定性差、深遠(yuǎn)海開(kāi)發(fā)難度大等技術(shù)問(wèn)題。為了解決這些問(wèn)題，需要加強(qiáng)研發(fā)投入，推動(dòng)大型化、智能化、漂浮式等新型海上風(fēng)機(jī)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。

03 風(fēng)電發(fā)電量

根據(jù)Wind Europe的研究，目前風(fēng)電滿足歐盟國(guó)家平均約14%的電力需求， 在部分國(guó)家該占比更高，如丹麥為48%、愛(ài)爾蘭為33%、葡萄牙為27%、德國(guó)為 26%、西班牙21%。國(guó)際能源機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)到2027年風(fēng)電將成為歐洲第一大的電力來(lái)源。歐盟委員會(huì)認(rèn)為到2050年風(fēng)電可以滿足歐洲50%以上的電力需求。

風(fēng)電早已成為我國(guó)第三大電力來(lái)源

我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展，目前已經(jīng)成為風(fēng)電裝機(jī)第一大國(guó)，風(fēng)電發(fā)電量已達(dá)7627億千瓦時(shí)，占全部發(fā)電量的8.62%，是繼火電、水電之后的第三大電力來(lái)源。

04 風(fēng)電裝機(jī)量

根據(jù)GWEC統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2021年全球風(fēng)電市場(chǎng)新增裝機(jī)容量93.6吉瓦，累計(jì)裝機(jī)容量837吉瓦，同比增長(zhǎng)12.4%。其中，陸上新增裝機(jī)容量72.5吉瓦，海上新增裝機(jī)容量21吉瓦。

我國(guó)是風(fēng)電裝機(jī)容量第一大國(guó)，連續(xù)11年全球第一

我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展，目前已經(jīng)成為風(fēng)電裝機(jī)第一大國(guó)，自2010年開(kāi)始，我國(guó)風(fēng)電每年的新增裝機(jī)容量已經(jīng)連續(xù)11年保持全球第一。2021年，中國(guó)新增裝機(jī)容量4757萬(wàn)千瓦，占全球的51%；累計(jì)裝機(jī)容量3.38億千瓦，占全球的40.4%。

2021年和2022年，我國(guó)風(fēng)電新增并網(wǎng)裝機(jī)容量出現(xiàn)回落但仍保持在較高水平，分別新增4757萬(wàn)千瓦和3763萬(wàn)千瓦。到2022年末，我國(guó)風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)3.65億千瓦，同比增長(zhǎng)11.28%。

北京國(guó)際風(fēng)能大會(huì)發(fā)布《風(fēng)能背景宣言》提出，為達(dá)到與碳中和實(shí)現(xiàn)起步銜接的目的，2025年后，中國(guó)風(fēng)電年均新增裝機(jī)容量應(yīng)不低于6000萬(wàn)千瓦，到2030 年累計(jì)裝機(jī)要至少達(dá)到8億千瓦，到2060年至少達(dá)到30億千瓦。

據(jù)歐美國(guó)家的研究，風(fēng)電光伏的裝機(jī)容量需要達(dá)到最大負(fù)荷的3至8倍，才能既滿足每時(shí)每刻的電力需求，又實(shí)現(xiàn)80%以上的電量來(lái)自可再生能源，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)脫碳的目標(biāo)。

05 大兆瓦風(fēng)機(jī)、超長(zhǎng)葉片漸成主流，風(fēng)電行業(yè)邁入大型化時(shí)代

隨著風(fēng)電機(jī)組技術(shù)的提升，風(fēng)電單機(jī)容量大型化成為發(fā)展趨勢(shì)

近十年來(lái)，我國(guó)風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量増勢(shì)明顯，2021年，我國(guó)新增裝機(jī)的平均單機(jī)容量為3.5MW，同比增長(zhǎng)31.7%。從全球市場(chǎng)來(lái)看，目前陸上風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量已經(jīng)邁入4MW、5MW時(shí)代，海上風(fēng)電機(jī)組由于面臨更加復(fù)雜的運(yùn)行環(huán)境，大兆瓦機(jī)型發(fā)展趨勢(shì)更加突出。

海上風(fēng)電機(jī)組邁入雙位數(shù)時(shí)代，11MW級(jí)風(fēng)電機(jī)組已批量化應(yīng)用，16MW至18MW級(jí)風(fēng)電機(jī)組相繼下線，向風(fēng)電“大”時(shí)代邁進(jìn)

2022年，國(guó)家電投在揭陽(yáng)神泉的全球商用最大單機(jī)容量11MW風(fēng)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電，總裝機(jī)502MW容量，安裝16臺(tái)8MW、34臺(tái)11MW風(fēng)機(jī)，年可發(fā)電量17.43億千瓦時(shí)。

2022年，16MW海上風(fēng)電機(jī)組在福建三峽海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)園下線。其發(fā)電機(jī)、葉片、數(shù)字化控制系統(tǒng)等主要部件完全實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，基本解決了關(guān)鍵部件國(guó)外壟斷“卡脖子”問(wèn)題。

葉輪直徑252米，葉輪掃風(fēng)面積約5萬(wàn)平方米，約相當(dāng)于7個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)大，輪轂高度達(dá)146米，約相當(dāng)于一座50層大樓的高度。在額定工況下，單臺(tái)機(jī)組每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈可發(fā)電34.2千瓦時(shí)。根據(jù)多年平均發(fā)電量設(shè)計(jì)值，單臺(tái)機(jī)組每年可輸出超過(guò)6600萬(wàn)千瓦時(shí)的清潔電能，能夠滿足3.6萬(wàn)戶三口之家一年的生活用電。

今年，中國(guó)船舶集團(tuán)自主研制的H260-18MW海上風(fēng)電機(jī)組在山東省東營(yíng)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)園研制成功，單機(jī)功率最大、風(fēng)輪直徑最大的全球紀(jì)錄，再次被刷新。

目前H260-18MW機(jī)組整機(jī)國(guó)產(chǎn)化率以達(dá)到80%以上，葉片、齒輪箱、發(fā)電機(jī)等核心部件均由中國(guó)船舶集團(tuán)內(nèi)企業(yè)設(shè)計(jì)生產(chǎn)，國(guó)產(chǎn)化率高于99%，引領(lǐng)了國(guó)內(nèi)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，推動(dòng)我國(guó)海上清潔能源裝備做大做強(qiáng)。葉輪掃風(fēng)面積約5.3萬(wàn)平方米，相當(dāng)于7個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)的面積。在滿發(fā)風(fēng)速下，每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈可發(fā)44.8度電，單臺(tái)機(jī)組每年可輸出超過(guò)7400萬(wàn)度清潔電能，可滿足4萬(wàn)戶三口之家一年的用電量。

風(fēng)電葉片也朝著大型化趨勢(shì)增大

隨著風(fēng)電單機(jī)容量的增長(zhǎng)，風(fēng)電葉片風(fēng)輪直徑也在不斷增大。根據(jù)CWEA的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2021年，我國(guó)新增風(fēng)電機(jī)組平均風(fēng)輪直徑為151米，同比增長(zhǎng)了15米。150米及以上風(fēng)輪直徑的機(jī)組占比從2020年的12%增長(zhǎng)至2021年的66.1%。截至2021年底，海上風(fēng)電機(jī)組風(fēng)輪直徑最大已經(jīng)達(dá)到186米，陸上風(fēng)電機(jī)組風(fēng)輪直徑最大為175米。2022年開(kāi)始，我國(guó)海上風(fēng)電進(jìn)入230米風(fēng)輪時(shí)代。

以H260-18MW海上風(fēng)電機(jī)組為例，其具有全球最大風(fēng)輪直徑260米，對(duì)于風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)而言，在相同條件下發(fā)電效益更高的同時(shí)，更大功率提升發(fā)電量的同時(shí)，可以有效節(jié)約用海面積、降低機(jī)位點(diǎn)數(shù)量，進(jìn)而降低海上風(fēng)電場(chǎng)降低工程減少成本，為海上風(fēng)電走向深遠(yuǎn)海打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。以100萬(wàn)千瓦項(xiàng)目為例，安裝16MW機(jī)組，機(jī)位點(diǎn)數(shù)量63個(gè)；安裝18MW機(jī)組，機(jī)位點(diǎn)數(shù)量可減少約13%，降低基礎(chǔ)造價(jià)達(dá)上億元，經(jīng)濟(jì)性十分可觀。

06 既要大規(guī)模開(kāi)發(fā)，也要高水平消納

在我國(guó)“三北”地區(qū)，消納問(wèn)題一直是困擾新能源發(fā)展的主要阻礙，目前的送出通道建設(shè)并不能完全跟上大型風(fēng)光基地的開(kāi)發(fā)步伐。受投資額巨大、送受端及通道跨越地區(qū)三方利益協(xié)調(diào)困難、用地審批等多重因素影響，特高壓交直流送出工程嚴(yán)重滯后于風(fēng)光電站項(xiàng)目建設(shè)，已建成通道的輸電能力也未得到充分發(fā)揮，而依靠特高壓外送難以在短期內(nèi)解決風(fēng)電消納問(wèn)題。在這種情況下，更可行的解決途徑是積極拓展本地消費(fèi)渠道，創(chuàng)新消費(fèi)方式。

“Power to X”提高新能源利用水平

“Power to X”，即通過(guò)以電轉(zhuǎn)氫為核心的系統(tǒng)，將可再生能源發(fā)電轉(zhuǎn)化為氫，再與后續(xù)化工流程相結(jié)合，生成綠色大宗化工產(chǎn)品，如綠氨、綠色甲烷、綠色甲醇、綠色合成燃料等。在新能源提速發(fā)展的大背景下，“Power to X”將是拓寬新能源應(yīng)用場(chǎng)景、提高新能源利用水平的重要路徑。

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