能源革命丨世界第一、国产0订单，中国风电大户是忽悠出来的吗？
2022-09-23分类：电力资讯 / 企业动态来源：凤凰新闻
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俄乌战场之外，一场没有硝烟的 能源战争 早已拉开序幕。 这一边，美国、欧洲等西方国家率先亮出了经济制裁的牌面，贸易禁运、资产冻结轮番上阵。 另一边，俄罗斯直接甩出了王炸——从4月1日起，俄罗斯向 不友好国家 和地区供应天然气时， 改用卢布结算 。 否则不卖了， 我们也不打算做慈善 。 这无异于给了欧洲各国一记重拳。长期以来，欧洲高度依赖俄罗斯的油气资源，其原油、天然气的进口半数都来自俄罗斯。 北溪二号天然气管道，暂已废弃。图源：今日俄罗斯 3月以来，国际原油价格一路高歌猛进，最高逼近140美元/桶，比去年同期增长近100%；作为欧洲天然气价格风向标的荷兰TTF天然气期货价格一度拉涨超60%。 就算欧洲改用美国化石能源，价格也可能增加 30% ，运输时间还会增加 90天 。 那么，可再生能源呢？ 根据英国石油公司的统计，2020年欧洲煤炭、天然气和可再生能源的发电量，占比分别为15%、20%和41%。 新能源，并不能完全补上传统能源的窟窿。 也就是说，假如最坏的时刻来到，欧洲下一个冬天将面临灾难性局面。 从地缘冲突到能源暗战，欧洲的困境，也为中国当下的能源发展敲响警钟，尤其在碳中和的大背景下，探索风光水核电的补充和替代，刻不容缓。 2021年中国电力生产结构中，可再生能源的发电量占全社会用电量的 29.8% ，其中水电13401亿度， 风电仅次于水电 ，发电量达到6526亿度，同比增长40.5%，比北、上、广、深加杭州一年的用电量还要多。（2020年用电5504亿度）。 在风光互补的产业格局下，中国光伏已成为全球霸主，风电产业整体却大而不强： 论装机容量，中国陆海风机装机量世界第一；2021年全球新增的风电装机， 一半来自中国 ，堪称装机大户。 但风电产业高端零部件（主轴承、碳纤维）还大量依赖进口，一个小小的 轴承滚子 ，其进口价格能达到国产的25-30倍。 即使有了国产替代，整机厂出于可靠性考量，关键部件依然倾向于进口，以致于出现国产风电大轴承 零订单 的现象。 而今，风电行业的政策红利也在消退，继陆上风电退补之后，2022年 海上风电 也开始全面施行 平价上网 。 后补贴时代的中国风电，还能接着奏乐接着舞吗？ 答案，或许就在风电 陆海并进 的海上。 01：海上捕风人 2006年6月，一份项目可行性研究报告递到了国家发改委的办公室。 报告由三峡上海院编制，主题只有一个：在上海建设中国第一个海上风电项目—— 东海大桥海上风电场 。 中国风电的起点在新疆达坂城，戈壁滩的风吹过大风车，源源不断地向四面八方输送着清洁能源。
但相比三北地区空旷的原野，光是在海上安装一台抗台风、防腐蚀、大兆瓦的风机，都会面临前所未有的挑战。 更不用说报告提交的前一年，中国的风机企业还只能制造600千瓦以下的风电装备， 国产风机在中国市场的占有率不足三成 。 以这样的条件做海上风电，似乎有点痴人说梦。 外方专家还开玩笑，如果这个项目不采用国外的设计、施工和制造，国产化风险远远超出预计，真这样做的话，我敢打赌， 5年之内你们建不成 。 如果建成的话，我请你们吃饭。 中国第一个海上风电项目，就这样带着一点赌气开始了。 同年，政策补贴之下， 华锐 下线第一台国产化1.5兆瓦（1兆瓦=1000千瓦）风机， 金风科技 紧随其后，风电版图从三北向全国扩张，涌现出一批地方性风电企业。 远在广东的 张传卫 也看到了这个机会，决定从输配电行业跳到风电领域。 当时，金风科技背靠三峡集团，而华锐背后，又有大连重工的影子，并且无论是华锐还是金风科技，创始人都有风电基因。 相比之下，张传卫既没人，又差钱，就连风电技术都是一张白纸，多少有点炮灰气质。 公司上下一片反对，张传卫执意要做，声称不动用一分钱，只带走了原公司的明阳二字，成立 明阳风电 。 业界流传的一种说法是，张传卫找到中山市政府，将一块工业用地协调为商业用地抵押，拿到了3000万元的贷款，这就是明阳风电的全部家当。 3000万的老婆本，先拿出1000万与德国风机设计公司Aerodyn进行合作，又拿出1000万做项目启动资金。张传卫一边做整机设计与零部件开发，一边招揽人才消化吸收技术，用一年3个月的时间，就完成了原计划3年的1.5兆瓦样机的制造。 剩下的钱也没闲着，张传卫又买下一块200亩的新地皮，这块地在半年之后涨了7成，明阳又拿到了3000万元的抵押贷款。 一手资本腾挪，一手行业热络，风电国产化大背景下，明阳2007年底的筹措资金，达到了 2.7亿 。 此时，三北的风电市场已然被华锐和金风把持，后起之秀们只能选择差异化的竞争路线。 远景 能源 坐标江苏，主打 低风速智能风机 。 而 明阳风电 则根植于台风多发的广东，瞄准 抗台风型风机 ，是目前国内掌握台风风场实际运行数据最多的公司。 2008年，明阳风电的产值直逼21亿，随后的一年，又飙至60亿，到2010年，明阳在 纽交所 敲钟上市，张传卫也成为当年的CCTV中国经济年度人物。 从2010年开始，中国风电新增装机量每年都位居世界第一 ，风电设备的国产化率达到 90% ，在全球产业链中的份额也不断攀升。 这也是中国海上风电值得铭记的一年。 5月，明阳与Aerodyn合作研发的3兆瓦超紧凑型风力发电机样机下线，应用到了江苏如东的潮间带风电试验场，而江苏如东风电场今天是 亚洲最大的海上 风电场 ，总装机容量达到180万千瓦，可供上海200万户家庭使用。 6月，曾被认为5年之内建不成的东海大桥风电场一期34台3兆瓦华锐风机全部并网发电，创下了 亚洲第一座海上风电场 、中国自主研发的第一台3兆瓦离岸型机组、第一次采用海上风机整体吊装工艺、世界首创高桩承台基础设计等多项纪录。 从0到1，中国的海上追风，正式进入加速跑时代。 02：从等风到追风 2006年，《可再生能能源法》正式实施，国家对风电上网电价进行补贴，风电领域迎来轰轰烈烈的抢装潮。 5年时间，中国以年均70%以上的复合增长率，成为世界风电装机第一大国。 然而，随着风电并网容量的增加，甘肃、河北等地的风电机组不断发生大规模 脱网事故 ，被电监会点名；华锐的风机在吊装调试时，还砸死了现场剪彩的区委副书记。 2011年，国家开始 收回地方独立审批权 ，风电纳入国家统一规划，项目经核准才可开工，狂飙的风电行业被按下暂停键。 居高不下的 弃风率 也为风电泼了一盆冷水。 很多人都知道西电东送工程，中国的用电大户在东南沿海，而风力发电，则主要集中在三北地区。 由于三北地区风电消纳能力不足、风电不稳定等原因，全国平均弃风率在2011年超过16%，甘肃、新疆、吉林的弃风率高达30%以上，按5毛钱一度电算， 仅电费损失就高达上百亿元 。 要充分利用风能，而不是盲目大干快上，这样的现实造就了今天中国风电产业陆海并进的宏伟格局—— 首先，中国有长达1.8万公里的海岸线，建设海上风电，可以 节约土地资源 ； 其次，海上风电场 更靠近经济发达的地区 ，不需要长距离大容量的输电线路； 再者，相比陆地上的阵风，海上的风力更稳定，也更强劲，同等条件下， 海上风力机的年发电量能比陆上高出70% 。 既然海上风电这么强，为啥大家都爱往戈壁滩上挤？ 因为海上风电更贵，也更难。 2013年，中国陆上风电的投资成本最低可以做到1100美元/kW，而海上风电的投资范围大概在 3600-5600美元/kW ，翻了几倍。 抛开材料、运输、安装这些直接的成本，仅定期进行海上检查维修的作业船，每出动一次， 都得十几万 。 全年无休运行25年的海上风电机组，装备技术更是难于上青天。 先说环境。 海上条件恶劣，上有台风侵袭，中有盐雾腐蚀，下有海浪冲击，对风电机组的考验更大。 拿台风来说，中国东南沿海每年受台风影响超过10次，12级以上的台风经过海上风电场时，虽然提高了发电量，也给风机造成了巨大的冲击。 而 台风在风电技术更为成熟的欧洲国家几乎是不存在的 ，连求师都无处可去。 还有海上细小的盐雾，也会在潜移默化中腐蚀风机的轴承，人工模拟醋酸盐雾（ASS）试验 24小时 ，其腐蚀程度几乎相当于在自然环境下暴露 3年 ，让风电这个钢铁巨人变得不堪一击。 被盐雾腐蚀的钢铁
运输安装也非易事。 一台海上风机加上塔筒的重量能达到 1000-2000 吨 ，组装好的叶轮面积和 3个足球场 的大小相当，最远还要到 离岸40公里 的海上进行吊装，这其中的每一个细节出现纰漏，都会直接影响造价上千万的风电机组，甚至直接引发安全事故。 2019年，全球海上风电行业共发生252起高风险事故（造成人员死亡或永久性伤害），其中 一半以上 都发生在风机和运维船高空作业时。 海上风电的装配，对 高端和精密制造 的要求更高。 一台大风车，底下是 100米高 的塔筒，上面高速旋转着三个叶片。 为了降本增效，海上风机 叶片 如今迈入百米级时代，一个叶片比一架波音747还要长。
风车发电，就好比三架波音飞机在距离海面40层楼的高度绕着一个中心轴不停旋转。 风机叶片v.s人
高速运行下，即使一滴水打到叶片上，也相当于一颗子弹的冲击，这就对叶片制作工艺提出了要求，100米长的巨型叶片， 容不得一根头发丝那么细的裂缝。 输电的海底 电缆 ，同样不可忽视。 海缆要保证长距离、大容量稳定输出，需承受最大水深8000米的巨大压力，差不多是把一头大象放在人的拇指上所承受的重量。 中国海缆在相当长的时间里全靠进口，一旦出现问题，风机的电力就无法传送，一个20万千瓦的风场停下 一个小时 ，损失就能达到 10万元 。 海底电缆发展的前100年，没有中国制造的影子 严酷的海洋环境、动辄千万计的投资成本、材料与技术的封锁禁运，这就是中国的海上风电的起点。
但中国海上风电的先驱者们，依然把目光投向了辽阔的海域，从 等风来 到 追风去 ，用10年的时间，追上了国际同行的脚步。 03：风电的未来在海上 2018年，明阳风电更名明阳智能，从美股私有化退市，开始筹备回归A股。
从名字里，就能看出张传卫的野心。 他认为，当初去美国上市主要出于对资本市场、供应链、全球化等方面的考虑，回归A股则是因为明阳智能的主战场还是在国内。 在市场规模上，如张传卫所言，中国确实有广阔的成长空间。
2019年，中国海上风电的增长势头肉眼可见，总装机量 10年涨了40倍 。 2019年，全国六大区域的新增并网风电装机容量占比分别为西北（18.5%）、华北（23.34%）、华东（22.14%）、西南（6.31）、中南（24.78%）、东北（4.92%），尤其 中南地区 ，相比4年前翻了两倍还多。 根据国家能源局的最新数据，2021年中国海上风电累计装机26.39GW，位居 全球第一 ；新增装机同比增长339.53%，达到16.90GW，占全球新增投产规模的 87% ，一举实现赶德超英。
在山东，首批海上风电60万千瓦示范项目实现全容量并网，两个月的时间就发出了4亿度的电量。 在上海，东海大桥、奉贤、南汇、长兴岛、崇明等十余个海上风电场陆续起步，金山海上风电场已开始为平价上网探路。 在粤港澳大湾区，国内首个百万千瓦级的三峡阳江沙扒海上风电场，2022年已累计安全生产清洁电能10亿千瓦时。 据计算，阳江沙扒海上风电场每年可为粤港澳大湾区提供约56亿千瓦时的清洁电能，满足约240万户家庭年用电量，相当于种植近20000公顷的阔叶林。 陆海并进的格局下，全国平均 弃风率 降至 2% ，拥有6128公里海岸线的福建省搞风电，弃风率甚至做到了0%。 但光有市场不够，还得有技术。
根据国家发改委的风电上网电价政策，陆上风电从2021年起不再享有补贴， 新核准的海上风电在2022年也正式进入平价时代 。 和光伏、陆上风电一样，海上风电也是 先补贴、后退烧 ——所谓的政策扶上马，行不行则全看个人。
在行业内卷之下，陆上风电的指导价格已和火电基本持平，而海上风电度电价格依然处于高位。 虽然现在国家退补之后， 地方补贴 还在为海上风电输血，但无论光伏还是风电， 清洁能源要想发展，只有平价上网一条路。 市场可不管你清不清洁，环不环保，便宜好用才是真理。 而技术进步才是降本的核心。
理论上讲，风力发电，风越大、风机正面与风向角度垂直，风机才能转得越快，才能发更多的电。
想象一下玩风车，风要垂直吹过来才转得快
但实际上，人类（现在）左右不了风刮多大和今天刮东北风，还是西南风，因此只能在风机上动脑筋。
即在条件允许（安全、技术）的情况下，让风机实现 大型化、轻量化、智能化 ——整合产业链，提高装备技术，用更低的成本，发更多的电。 近10年，风机兆瓦、叶片直径 大型化 成为趋势 在叶片领域， 上海电气 自主研发的百米级叶片S102，是目前全球最长的风电玻纤叶片，走在世界前列。 在 大容量机组 方面， 金风与明阳 旗下的大功率海上风电机组，获得了世界风电行业的专业认可；
中国海装 则拥有 完全自主知识产权 的2-5MW级、8-12MW级及更大容量风电机组关键技术，处于国内领先、国际先进水平。 要知道，10MW的机组满负荷运行的条件下，大风车转一圈就能发16度电，满足一个正常家庭一天的用电量。 而风电智能化，意味着 不但要利用风，也要驾驭风。
除了 远程监控、故障诊断以及安装调试 全部智能化管理，还要根据过去海上风资源及水文大数据，得出叶片、变桨偏航系统、传动系统等部件的载荷数据，以及时调整风机，降低载荷，从而 节省成本 ；
同时，还能根据大数据模型提前进行运动控制，使风机自主适应风向、风速，以最大程度地利用风能， 提高效能 。 在智能风机领域，明阳拥有 漂浮式风机 的完全知识产权。
明阳的漂浮式海上风机 漂浮式风机，采用单点系泊——作业风机系在一个海上固定或浮式结构物上，可以360度回转——根据风向调整风机角度，不仅实现了风能最大化，还可以进行 深海远海 的海上风电开发，不会影响近岸渔业及其他产业活动。 80%的海上风能都处于深远海 。 如果说，海上风电是风电的未来，那么走向深海，就是海上风电的未来。 2021年底，由明阳智能自主研发制造的 中国首台大容量抗台风漂浮式海上风机 成功并网。 但这只是万里长征的第一步。
现在，漂浮式风电开发成本大概在40000元/千瓦左右，距离海上风电平价，还很远。
如何 加强产业集群、降低设备成本及前期费用、拓展市场规模 ，是摆在整个海上风电行业面前的问题。
一个好消息是，国家能源局将组织编制 《全国深远海海上风电规划》 ，研究在有条件的区域布局一批海上风电基地，推动形成 规模化 连片开发格局。 政策的春风吹来，就等中国海上风电人们扬帆起航。
尾声 30年前，面对达坂城千年一贯的大风，第一批中国风电人有一个朴素的梦想： 在这里安装成百上千台风机 。 20年前，他们的梦想变成了 有生之年造出中国自己的风机 ，使风电设备彻底国产化。 10年前，中国风电的国产化率已接近90%，海上风电起步，用5年时间 包揽了全球风电市场的3-6名 。 今天，中国风电还实现了 走出去 的梦想。
金风科技与巴西风电项目合作，远景能源中标哈萨克斯坦风电项目，明阳智能计划在英国投资建设一座叶片制造厂、一所服务中心……仅去年12月，中国风电企业就拿下了7个海外订单。 明阳智能进军欧洲市场 在国际能源博弈中，有了实力，才有说话的底气。 尽管在高端零部件上，中国风电和国际巨头相比还有差距，但就像光伏、新能源汽车，就像无数个从低谷走来的中国制造业一样，中国风电，终会等来厚积薄发的时刻。 而风电，只是中国可再生能源发展的一个缩影。 无论市场是激进豪放，还是审慎求稳，无论政策是补贴扶持，还是严进严出，无论是风、光、水、氢合力发展，还是储、存、运、输各自为战，中国可再生能源发展的目的只有一个——2030年碳达峰、2060年碳中和。 好风凭借力，送我上青云，下一个10年，中国还将乘风破浪。 酷玩实验室整理编辑 首发于微信公众号： 酷玩实验室（ID： coollabs）
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