清研智談 | 風能+綠色電網(wǎng),助推新能源電力革命熱潮

在氣候變化的現(xiàn)實威脅下,伴隨著正在全球掀起的“減碳浪潮”,以化石能源為主的能源結構正逐步,向以太陽能、風能、水能、地熱能、海洋能等可再生的新能源電力轉變。其中,風能、太陽能等可再生的新能源電力結構轉型發(fā)展,已成為全球能源轉型的重要方向,作為重要的能源載體,支撐著經(jīng)濟生產(chǎn)與社會生活升級。根據(jù)國際能源署最新報告顯示,中國正以超前速度發(fā)展可再生能源。可再生的新能源對我國改善能源結構、保護生態(tài)環(huán)境、應對氣候變化、實現(xiàn)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。
相較于傳統(tǒng)電力中的化石燃料,如煤、石油、天然氣等,新能源電力具有環(huán)保、清潔、可持續(xù)的特點。新能源電力的發(fā)展對于減少溫室氣體排放、改善生態(tài)環(huán)境和應對氣候變化具有重要意義。除此以外,隨著技術的進步,新能源電力成本逐漸降低,其在全球電力供應中的比重逐漸提高。作為實現(xiàn)碳中和的重要途徑,構建高比例可再生的新能源電力系統(tǒng)已越來越成為全球的共同趨勢。
風能+綠色電網(wǎng)優(yōu)勢明顯
在我國,通過風力渦輪機將風能轉化為電能,將其并入電網(wǎng),成為一種清潔、可再生的能源,能夠減少對化石燃料的依賴。由于風電的資源節(jié)約、生態(tài)環(huán)保、經(jīng)濟高效特性,這對于實現(xiàn)綠色電網(wǎng)構建具有重要意義。“風能+綠色電網(wǎng)”具有提高能源利用效率、減少對化石燃料的依賴、促進可持續(xù)發(fā)展、提高電網(wǎng)穩(wěn)定性、促進國際合作五大優(yōu)勢。例如,風能與綠色電網(wǎng)的結合可以提高能源系統(tǒng)的整體效率,降低能耗,減少污染物排放;風電和綠色電網(wǎng)的發(fā)展有助于降低對化石燃料的需求,減緩溫室氣體排放,減輕全球氣候變化的壓力;風電和綠色電網(wǎng)的結合可以為經(jīng)濟發(fā)展提供更加清潔、可持續(xù)的能源,有助于實現(xiàn)經(jīng)濟、社會和環(huán)境的協(xié)調發(fā)展等。同時,作為新能源的風電,不僅在中國,而且在全球已經(jīng)廣泛得到應用。

全球風電熱潮助推能源轉型
全球各地的風電行業(yè)發(fā)展迅猛,截止到2023年,全球風能裝機容量已經(jīng)達到了837吉瓦(GW)。據(jù)彭博新能源(BNEF)2022年電力轉型趨勢報告( Power Transition Trends report )指出,2021年全球風能和太陽能總發(fā)電占比首次突破10%創(chuàng)下新高,與此同時,燃煤電廠的碳排放量也創(chuàng)新記錄。報告進一步指出,2021年全球發(fā)電量中有39%是零碳能源,其中水電和核電滿足全球電力需求四分之一,而風能、太陽能等可再生能源則貢獻了新增發(fā)電量的四分之三。在過去十年中,風能發(fā)電的年均復合增長率達到了13.40%。

受俄烏戰(zhàn)爭的影響,歐洲各國正在加速新能源轉型,尤其是加快風電建設。英國已經(jīng)將2030年海上風電裝機容量的目標從40吉瓦提高到50吉瓦,而德國、丹麥、荷蘭、比利時四國也承諾到2030年底,四國海上風電裝機容量將達到65吉瓦,到2050年底將達到150吉瓦。在我國,據(jù)GWEC數(shù)據(jù),2021年風電累計裝機容量為338吉瓦(GW),繼續(xù)保持世界第一的地位,而這一數(shù)字比2020年增加了19.29吉瓦(GW)。由于“風能+綠色電網(wǎng)”的發(fā)展模式,涉及到全球范圍內的資源配置、技術創(chuàng)新等方面,這有助于推動全球能源轉型,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標。
風能清潔能源推動能源革命
風能綠色電網(wǎng)是一種基于風能發(fā)電的電力系統(tǒng),通過風力發(fā)電機組將風能轉化為電能,然后通過輸電線路將電能輸送到電力系統(tǒng)中。相比傳統(tǒng)的以化石能源為主的電力系統(tǒng),風能綠色電網(wǎng)具有清潔、可再生、無污染等優(yōu)點,對于解決能源短缺和環(huán)境污染問題具有重要意義。中國是世界上最大的能源消費國之一,同時也是最大的清潔能源投資國之一。在風能領域,中國已經(jīng)成為了全球領先的風電裝機大國,截至2019年,中國風電裝機容量已經(jīng)達到了全球第一,其中海上風電裝機容量也已經(jīng)超過了英國和德國,位居全球第一。

自2020年9月國家明確碳達峰、碳中和時間表以來,風電年新增裝機容量依然保持在5500萬千瓦左右,展現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)鏈的強大發(fā)展韌性,也證明了我國風電產(chǎn)業(yè)鏈已具備年新增裝機5000萬千瓦以上的支撐能力。風能綠色電網(wǎng)是中國能源革命中的重要一環(huán),對于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、保障國家能源安全、促進經(jīng)濟發(fā)展都具有重要意義。一方面,可應對全球氣候變化和環(huán)境污染問題,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。另一方面,能提高能源自給率,減少對進口石油和煤炭的依賴,保障國家能源安全。此外,風能綠色電網(wǎng)的建設還可以帶動相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,提高就業(yè)率,促進經(jīng)濟發(fā)展。
風能綠色電網(wǎng)提高生活質量
每當一陣風吹來,風力發(fā)電機的葉片就開始旋轉,清潔、可持續(xù)的風能便由此而來,風能綠色電網(wǎng)已經(jīng)改變了人們的生活。例如,在湖北省的大悟縣紅畈村,風能被轉化為電能,為村莊提供清潔的能源,從而改變了村民們的生活。在過去,村民們主要使用煤、柴、柴油和汽油等燃料來生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。這種粗放式的生活和生產(chǎn)方式導致鄉(xiāng)村環(huán)境“臟亂差”,鄉(xiāng)村的“顏值”大打折扣。而現(xiàn)在,隨著風能綠色電網(wǎng)的建設,紅畈村正在實現(xiàn)能源消耗中碳排放量與減碳量的相互抵消,村民們的生活方式也隨之改變。

此外,在內蒙古自治區(qū)通過建設風能綠色電網(wǎng),實現(xiàn)了數(shù)百座風機的并網(wǎng)送電,為偏遠農(nóng)牧區(qū)提供更加可靠的電力供應。在包頭固陽地區(qū),金風慶源和蒙電綜能的風電場已經(jīng)成功并網(wǎng),數(shù)百座風機正在迎風轉動,為冬日的草原再添綠色“動能”。這不僅加快了清障協(xié)調速度,還依法合規(guī)取得了各項行政手續(xù)。不僅提高供電可靠性和電壓質量,還可以降低電網(wǎng)多次升降壓和長距離輸送的電能損失,進一步改善偏遠農(nóng)牧區(qū)生產(chǎn)生活的基本保障,成功讓“綠色風能”點亮萬家燈火。由此可見,風能綠色電網(wǎng)的建設不僅可以減少碳排放,還可以提高電力供應的可靠性和質量,從而改善人們的生活條件。
總而言之,風能綠色電網(wǎng)在助推全球能源轉型中的作用正在逐漸增強。隨著技術的進步和產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,風能等可再生能源將在未來發(fā)揮更大的作用,改善生活質量,并為推動全球能源轉型和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻。
撰稿 | 劉永紅 清研集團能源電力研究部研究員
編輯 | 陳澤璽
圖片 | 網(wǎng)絡