2023年2月26日,中国可再生能源学会风能专业委员会(CWEA)在北京举办“2023中国风能新春茶话会”,会上给我颁发了“中国风能人·杰出贡献人物”,以表彰我过去对推动风电发展所做的工作。风电界老专家施鹏飞在会上宣读的颁奖词为:“构筑产业高质量发展的法制基石,启动风电大规模开发的政策引擎,完善行业市场化运行的规则机制,践行创新进取勇担当的核心价值。二十载,无惧青丝成雪,布局谋篇,指引风能人前行方向。回望眼,笑看碧水青山,八千里路,见证新能源星火燎原。”听到风能专业委员会的誉美之词,心中无限感慨,感恩自己赶上了这个伟大的时代,感谢上苍给了我这段难得的经历,感谢秦海岩秘书长的厚爱,也使我想起了从事风电工作的那段时光,为推动风电发展做了一些力所能及的工作。
我与风电结缘实属偶然。我主修的专业是水电工程,原想会终身从事水电行业的工作。1988年硕士毕业后,我进入原电力部北京勘测设计院从事抽水蓄能电站设计工作,1995年从设计院调入国家计委交能司水电处,从事水电行业规划和管理工作。经国家机构改革和人事调整,2002年8月我被任命为基础产业司节能与新能源处处长,开始与新能源结缘。2003年机构改革后,改名为国家发展改革委能源局可再生能源和农村能源处,我继续担任处长。2008年改为国家能源局新能源司,我担任新能源司副司长,2016年转任核电司副司长,在可再生能源管理岗位工作了13年。
非常荣幸有缘伴随中国风电产业的成长,这段经历是可遇而不可求的。如果时光倒回到2002年,我国风电累计装机容量为46万千瓦,风电机组主要是从国外引进或合资生产的几百千瓦容量机组,当时金风科技刚开始生产600千瓦风电机组,国内零部件配套能力很弱,风电机组的三大部件生产企业为重庆齿轮厂、永济电机厂和保定中航惠腾叶片厂。经过20年的发展,到2022年年底,我国风电累计并网装机容量已达3.7亿千瓦,风电机组最大单机容量达到18兆瓦,建成了具有国际竞争力的风电产业体系。
我国风电之所以能够抓住机遇快速起步,正是天时、地利、人和的完美结合。
一是应对全球气候变化的大势。1997年,联合国气候变化大会通过的《京都议定书》,极大推动了发达国家对可再生能源的重视,特别是欧洲国家高度重视,最具代表性的是德国,不仅在2000年实施了《可再生能源法》,明确了支持可再生能源发展的政策和措施,而且大力推动全球可再生能源发展。2004年6月,德国政府在波恩举办了第一届国际可再生能源大会,影响深远。在德国政府的推动和支持下,我国于2005年11月在北京人民大会堂举办了第二届国际可再生能源大会,作为对德国波恩国际可再生能源大会的延续和响应,以推动形成全球可再生能源发展的态势。时任国家主席胡锦涛为大会发表了书面致辞,指出:“加强可再生能源开发利用,是应对日益严重的能源和环境问题的必由之路,也是人类社会实现可持续发展的必由之路。”时任国务院副总理曾培炎参加会议并发表讲话,极大地提高了国家各有关部门、地方各级政府、各有关能源企业和社会各界,对开发利用可再生能源重要性的认识。
二是《可再生能源法》的制定。《可再生能源法》是对可再生能源发展影响最大的法律,奠定了我国可再生能源快速发展的法律基础。《可再生能源法》从2003年8月开始研究起草,到2005年2月全国人大审议通过,用了仅一年半的时间,其立法用时之短、立法之恰逢其时、立法制度之有效、立法过程之特殊,都是其他立法所不能比拟的,极大地推动了我国可再生能源的发展,使之迅速成长为具有全球竞争力的产业。《可再生能源法》之所以能够在较短时间内通过全国人大审议,原因在于它是全国人大环资委的直接立法,节省了部门立法的层层反复讨论和审议的环节与时间,这要特别感谢时任全国人大环资委主任的毛如柏。此外,《可再生能源法》审议时间短的原因,还与当时对可再生能源在意的人不多有关。据了解,一部法律在全国人大常委会一般要审议三次,称为“三读”,而《可再生能源法》仅经过两次审议就通过了,因为第二次审议时没有人提出意见,可能当时真正了解可再生能源的人并不多,也不是国家各有关部门关注的焦点。这是《可再生能源法》能够很快通过审议的特殊时代背景。
三是风电特许权项目招标。所谓风电特许权招标,是选择有条件的风电场,由政府承诺落实相关建设条件,电网企业承诺落实电网接入和全额收购所发电量,通过公开招标方式,以上网电价和风电设备国产化率为条件,选择风电场建设的投资者,主要目的是以风电的规模化建设,带动风电机组的国产化制造和风电的产业化发展。2003年,组织了第一次风电特许权招标活动,选择的是江苏如东和广东惠来两座装机容量均为10万千瓦的风电场,主要考虑的是这两个省份经济发达,电价承受能力强,常规能源资源缺乏,地方发展新能源的意愿强烈。现在来看,装机10万千瓦的风电场太普通了,但在当时明显超出行业的正常预期,因为当时没有建设过装机容量超1万千瓦的风电场。我记得,在组织专家研究制定具体招标方案时,有专家认为10万千瓦的风电场太大了,这样做是在“发疯”。第一次招标完成后,各方就认可和接受了风电特许权招标工作,从2003年到2010年,通过特许权招标方式建设了约2000万千瓦风电装机,重点支持当时有条件的国内风电制造企业,对我国风电制造企业的快速成长发挥出重要作用。
风电特许权招标活动,应归功于当时国家发展改革委分管能源工作的张国宝副主任,虽然他已经去世,但风电特许权项目招标完全是他的思想。他曾多次强调,风电不能只是科普宣传,不能只是告诉人们风是可以发电的,要通过风电的规模化建设,将风电的建设成本和电价降下来,使风电真正成为电力的重要组成部分。这个目标现在完全实现了,风电已成为我国实现碳达峰碳中和目标的底气与重要支撑。
上述三个方面的形势和工作,是对我国风电发展产生过重要影响的大环境。具体的工作思路和落实措施同样很重要,有三个方面的工作不应被忘记。
一是全国风能资源评价。风能资源是风电场规划和建设的基础,2003年风电发展刚起步时,就组织开展了风能资源评价工作,主要是基于全国水能资源评价的经验,由国家发展改革委安排部分资金,由各省级发展改革委安排配套资金,以气象站观测资料为基础,对全国风能资源进行分析评价,提出全国风能资源评价报告,为风电发展提供了资源保障。2007年,根据《可再生能源法》的要求,财政部又安排资金,由气象局牵头,建设了全国风能资源长期监测系统,更全面系统地开展了风能资源评价工作。随着风电技术的进步,对风能资源的认识已发生根本的变化,过去认为建设风电场要选择有风能资源的地方,今天风能资源已不再是制约风电建设的条件。从资源来看,全国任何地方都可以建设风电场,制约因素变成为环境和生态,全国风电场建设不再受资源的约束,而变成受电力市场的制约。
二是大型风电基地建设。风电基地规划是推动风电规模化发展的另一项重要措施。为更大力度推动风电发展,2006年国家提出建设“风电三峡”的思路,主要是认为“三峡工程”在淹没大量耕地、搬迁百万人口的基础上,建成了2000多万千瓦装机容量。而我国沿海有大量的滩涂、西部有广袤的戈壁和荒漠,可以建设超过三峡电站装机规模的大型风电基地,既不占用耕地,也不影响人口,由此提出了“建设大基地、融入大电网”的大型风电基地发展思路,并以甘肃酒泉大型风电基地建设为切入点,拉开千万千瓦级大型风电基地建设的序幕。此后,新疆、内蒙古和吉林等大型风电基地陆续规划建设,逐步形成全国风电基地建设蓬勃发展的态势。今天开展的西部“沙戈荒”新能源基地建设,是这种思路的延续和发展。
三是分区电价和项目管理。《可再生能源法》明确了国家支持可再生能源发展的政策和措施,特别是固定电价、全额收购、全网分摊三大政策,极大调动了全社会支持风电和企业投资风电的积极性。特许权项目的招标电价,较好探索出不同风能资源条件下的电价水平,并据此形成以风能资源条件为基础的四类分区电价政策。风电的分区电价政策对风电的快速发展作出了历史性贡献。此外,同步推行的风电项目核准权下放的管理政策,同样有力推动了风电发展。根据当时国家基本建设项目的管理状况,将5万千瓦以下的风电项目核准权下放到省级发展改革委,简化了风电项目建设管理程序,使风电建设在全国各地如火如荼。2005年到2010年,全国风电累计装机容量连续5年翻番增长,从2005年的126万千瓦增长到2010年的4000多万千瓦,跃居全球第一。
此外,不断及时解决风电发展中出现的新问题,也是促进风电发展的重要措施。2010年后,随着风电装机规模的增长,风电对电力系统运行和管理带来了新的问题:一是风电的波动性和随机性给电力调度运行带来新挑战;二是风电机组缺乏低电压穿越技术,导致微小的电网电压波动就会使风电机组大量脱网,给电力系统安全造成不利影响;三是在风电装机较大的地区出现弃风问题,风电消纳成为制约风电发展的因素。针对风电发展中出现的新情况和新问题,及时研究制定了有关技术要求和管理措施。2011年,国家能源局印发《风电场功率预测预报管理暂行办法》,对风电场发电运行的功率预测预报提出要求,通过科学有效的管理,尽可能降低风电场发电过程的不确定性。针对风电设备低电压穿越问题,提出风电设备的低电压穿越技术要求,对风电场的低电压穿越技术进行了全面评价,较快地解决了风电设备的低电压穿越问题,保障了风电的持续健康发展。针对部分地区风电运行面临的弃风问题,积极探索利用弃风和低谷电量解决北方地区的冬季取暖问题,组织风电企业开展利用蓄热式电锅炉代替燃煤锅炉,利用夜间低谷时段的弃风电量进行供热和储热,在白天用电高峰时段完全利用所储热量为用户供热,相当于增加低谷时段的用电负荷,提高了电力系统的调节能力,缓解了部分地区的弃风问题。实践证明,北方地区的冬季风能资源具有反调节特性,白天风小,夜间风大,利用丰富的风能资源解决北方地区的冬季供热问题,是实现能源由化石能源向低碳能源转型的重要途径。
在推动陆上风电发展的同时,高度关注海上风电的发展。海上风电是风电发展的重要领域,主要特点是风电设备的可靠性要求高,施工建设难度大,运行维护复杂,但海上风电不占用土地,风能资源稳定,发电利用小时数高,具有明显的优势。1991年,全球第一座海上风电场在丹麦建成,拉开全球海上风电建设的序幕。此后,欧洲国家加快海上风电建设,特别是英国将海上风电作为新能源发展的主战场,并取得明显成效,2010年,英国海上风电累计装机容量达到134万千瓦。我国也积极推动海上风电发展。特别是为了2010年上海世博会的绿色环保特色,同时作为我国海上风电的示范项目,2008年开工建设了上海东海大桥海上风电10万千瓦示范项目,采用34台华锐风电生产的3兆瓦国产风电机组,于2010年上海世博会开幕前投产,取得圆满成功,成为我国乃至亚洲的第一座海上风电场,引起国际社会的高度关注。为进一步促进我国海上风电发展,2010年,在组织开展海上风能资源评价工作的同时,在江苏滨海、射阳、东台和大丰选择了四个海上风电场址,通过特许权招标方式选择海上风电投资企业和风电设备制造企业,经评审,由大唐集团、国电投集团、龙源集团和山东鲁能集团分别与华锐风电、金风科技和上海电气合作中标建设。这些有益的探索,对推动我国海上风电发展发挥出重要的示范和引领作用,为今天海上风电的规模化发展积累了宝贵经验。
时至今日,风电发展已经取得举世瞩目的成就,但仍面临诸多挑战,特别是风能资源特性,带来了风电发电过程的不稳定性和不连续性,是今后风电发展中需要解决的重大问题。从长期来看,风能资源的变化是有规律可循的,需要更加重视对风能资源变化过程的研究,加强风电发电过程的预测预报和管理工作,充分发挥智能化和大数据技术的作用,有效管控风电的发电过程。同时,要研究风电装机的有效容量问题,不能仅按照风电装机管控风电场,而应探索按照风电的有效容量管控风电场,适度的弃风、必要的负荷调节、合理利用有效容量之外的容量,应该是解决风电波动性的必由之路。
2020年9月22日,习近平主席在第七十六届联合国大会一般性辩论上向全世界宣布,“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。”这成为今后几十年各行各业的共同任务。碳达峰、碳中和目标的推进,为风电发展注入了新的活力,也提出了新的要求,风电发展进入新的阶段。可以预测,今后风电年均新增装机规模不会低于5000万千瓦,风电发展将进入更加辉煌和灿烂的时代。
前路漫漫,任重道远,但我坚信,依靠各级政府部门和产业界的共同努力,风电必将能够肩负起落实碳中和目标的重任,为应对全球气候变化,保障各国能源安全作出更大贡献。