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中國已成為(wei)全球最大的光伏(fu)和風電市場(chang)，然而，目(mu)前風光技(ji)術在發展過程中仍面臨著(zhu)一些系統(tong)性挑(tiao)戰(zhan)，其(qi)中，關(guan)鍵部件、關(guan)鍵原材料等(deng)部分(fen)環節(jie)對(dui)國外依賴(lai)度仍較(jiao)高(gao)，亟待(dai)突破。

在清華大學碳(tan)中(zhong)和(he)研究(jiu)院(yuan)(yuan)(yuan)、清華大學環境學院(yuan)(yuan)(yuan)等(deng)(deng)8日(ri)舉辦的(de)《中(zhong)國碳(tan)中(zhong)和(he)目標下的(de)風光技術展(zhan)望》（下稱《報(bao)告》）發布會(hui)上，中(zhong)國工程(cheng)(cheng)院(yuan)(yuan)(yuan)院(yuan)(yuan)(yuan)士(shi)、清華大學碳(tan)中(zhong)和(he)研究(jiu)院(yuan)(yuan)(yuan)院(yuan)(yuan)(yuan)長賀克斌表示，“雙碳(tan)”目標下，風、光等(deng)(deng)可再生能(neng)(neng)源發展(zhan)成(cheng)為構建新型電力系統、推動(dong)能(neng)(neng)源結構轉型的(de)關鍵舉措。中(zhong)國在推動(dong)技術進步和(he)成(cheng)本下降的(de)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)起到(dao)了(le)重(zhong)要作用，為應對(dui)全球氣候(hou)變化樹立了(le)行(xing)動(dong)典(dian)范。

“然(ran)而，目前風光(guang)技術(shu)在(zai)發展過程中仍面臨著(zhu)許多(duo)系統性(xing)挑戰，如發電(dian)效率低(di)、儲能技術(shu)不成(cheng)熟、成(cheng)本(ben)較高等。”賀克斌(bin)說，為應對這(zhe)些挑戰，相關學界和產業界應不斷加大(da)風光(guang)技術(shu)研發投入，力求突破技術(shu)瓶頸(jing)，推動風光(guang)技術(shu)的快速發展，為實(shi)現能源(yuan)轉型(xing)和綠色低(di)碳發展提供有力支撐。

數據(ju)顯示，近年來，以(yi)風光為(wei)(wei)主的(de)可再生能(neng)源在(zai)我國(guo)電(dian)(dian)力(li)裝(zhuang)機(ji)和發(fa)(fa)電(dian)(dian)結構中(zhong)不(bu)斷擴大，我國(guo)可再生能(neng)源進入大規模躍(yue)升發(fa)(fa)展(zhan)階段(duan)，推動電(dian)(dian)力(li)領(ling)域(yu)逐步向(xiang)清潔化(hua)、低碳化(hua)轉(zhuan)變。截至2022年底(di)，我國(guo)以(yi)風電(dian)(dian)、光伏(fu)發(fa)(fa)電(dian)(dian)為(wei)(wei)首的(de)新能(neng)源裝(zhuang)機(ji)容量(liang)(liang)達758吉(ji)瓦，在(zai)全(quan)部電(dian)(dian)力(li)裝(zhuang)機(ji)中(zhong)的(de)比重為(wei)(wei)29.6%，較2012年提高(gao)約(yue)24個百分點(dian)。2022年度(du)新能(neng)源發(fa)(fa)電(dian)(dian)量(liang)(liang)約(yue)1.2億萬千瓦，占全(quan)社會用電(dian)(dian)量(liang)(liang)的(de)13.8%，較2012年提高(gao)約(yue)12個百分點(dian)。

《報告(gao)》介紹(shao)，2022年全國風電(dian)投(tou)資(zi)完成1960億元(yuan)，占電(dian)源工(gong)程建設投(tou)資(zi)的(de)27.19%，帶(dai)動了國內風電(dian)制造、設計、施工(gong)、運(yun)行維護等相關產(chan)業的(de)快速發展，成為電(dian)力領域新(xin)增(zeng)投(tou)資(zi)的(de)主力。在技(ji)術創新(xin)、規(gui)模效應的(de)雙(shuang)重促進下，過(guo)去近20年，風電(dian)機(ji)組單位千(qian)(qian)瓦價格從2000年12000元(yuan)/千(qian)(qian)瓦下降至2022年的(de)1800元(yuan)/千(qian)(qian)瓦左右，下降幅度達到(dao)85%。

中國(guo)電(dian)力(li)企業聯合會預(yu)(yu)計(ji)到2023年底(di)，我國(guo)發電(dian)裝(zhuang)機(ji)容量(liang)預(yu)(yu)計(ji)將達(da)(da)到2900吉瓦，其(qi)中并(bing)網風電(dian)裝(zhuang)機(ji)達(da)(da)430吉瓦、并(bing)網太陽能發電(dian)560吉瓦，占全(quan)國(guo)總裝(zhuang)機(ji)比重超過(guo)三(san)分之一。

我國風(feng)電(dian)機組關鍵環節全(quan)球市(shi)場占(zhan)有(you)率。資料來源：我國碳(tan)中和目(mu)標下的(de)風(feng)光技術展望

2012-2023年我國電力裝機結(jie)構及風(feng)電、太陽能合計在全社會用電量(liang)中(zhong)的比重。資料來源：我國碳中(zhong)和目標下的風(feng)光技術(shu)展望(wang)

清(qing)華大(da)學碳中(zhong)和研究(jiu)院減污降碳協同(tong)增效研究(jiu)中(zhong)心(xin)主任王(wang)燦(can)介紹，我(wo)國在風光(guang)技(ji)術的研發和應(ying)用(yong)方面取得了顯著的成(cheng)(cheng)效，陸(lu)上風電和光(guang)伏技(ji)術已進入成(cheng)(cheng)熟應(ying)用(yong)階(jie)段，海上風電和光(guang)熱技(ji)術進入早期的示(shi)范應(ying)用(yong)階(jie)段。與(yu)歐美發達國家相比，我(wo)國風光(guang)裝(zhuang)備生產擁有成(cheng)(cheng)本較低、產業鏈(lian)較為(wei)完善(shan)的優勢，為(wei)應(ying)對全球氣候變化和實現可(ke)持續發展作(zuo)出了重要貢獻(xian)。

王(wang)燦介(jie)紹，目前我國(guo)陸上風(feng)(feng)電(dian)技術(shu)(shu)(shu)完全(quan)成熟(shu)，并(bing)具備一定市場規(gui)模。但海上風(feng)(feng)電(dian)技術(shu)(shu)(shu)仍(reng)處于早期應用階段(duan)，近海與深遠海風(feng)(feng)電(dian)技術(shu)(shu)(shu)發展并(bing)不(bu)(bu)同步，深遠海風(feng)(feng)電(dian)技術(shu)(shu)(shu)初步進入市場，卻(que)不(bu)(bu)具備成本優(you)勢，仍(reng)需要(yao)國(guo)家(jia)政策的支持。風(feng)(feng)能(neng)產業鏈部分(fen)環(huan)節對國(guo)外依賴度(du)比較高，主要(yao)包括風(feng)(feng)資源(yuan)分(fen)析、風(feng)(feng)電(dian)機組整機設計仿真(zhen)等工程(cheng)仿真(zhen)軟件，關鍵(jian)軸承、變流器(qi)、控制器(qi)中的關鍵(jian)電(dian)子器(qi)件，碳纖維(wei)、巴沙木(mu)、潤滑劑等關鍵(jian)材(cai)料等。

以(yi)設計(ji)(ji)軟(ruan)件(jian)(jian)等(deng)(deng)基礎技術為例，《報告》稱，目前，我(wo)國(guo)風能領域應用的風電(dian)機(ji)組整機(ji)設計(ji)(ji)仿真(zhen)(zhen)軟(ruan)件(jian)(jian)、有限元分析(xi)軟(ruan)件(jian)(jian)、CAD軟(ruan)件(jian)(jian)、數(shu)值計(ji)(ji)算軟(ruan)件(jian)(jian)以(yi)及風電(dian)場開發設計(ji)(ji)等(deng)(deng)仿真(zhen)(zhen)軟(ruan)件(jian)(jian)，幾乎100%依賴(lai)國(guo)外企業，“目前國(guo)內已開展(zhan)相(xiang)關軟(ruan)件(jian)(jian)研究(jiu)，但尚未(wei)達到商(shang)業軟(ruan)件(jian)(jian)層面”。

另(ling)一方面，風電機組(zu)的(de)(de)單(dan)機額(e)定(ding)(ding)容(rong)量(liang)提升越發快速，葉(xie)片(pian)的(de)(de)尺寸也(ye)相應(ying)不斷(duan)提高，超長葉(xie)片(pian)產(chan)品的(de)(de)輕量(liang)化、可靠性(xing)、安全(quan)性(xing)、效(xiao)率和經濟(ji)性(xing)等問題越發凸(tu)顯。《報(bao)告》稱，目前，我國(guo)仍主要依(yi)賴國(guo)外的(de)(de)葉(xie)片(pian)設計(ji)技(ji)術，對(dui)大(da)型柔性(xing)葉(xie)片(pian)的(de)(de)氣彈(dan)穩定(ding)(ding)性(xing)機理認識(shi)不足(zu)，缺乏(fa)基(ji)于氣彈(dan)耦(ou)合效(xiao)應(ying)的(de)(de)大(da)型葉(xie)片(pian)高效(xiao)、低載、輕量(liang)化設計(ji)技(ji)術。

在關鍵部件方面，《報告》介(jie)紹，我(wo)(wo)國(guo)5兆瓦(wa)級以上大兆瓦(wa)風電機組主軸軸承60%依賴進(jin)口；變流(liu)器電子器件模塊(kuai)的對外依存(cun)度較(jiao)高(gao)。國(guo)內風電機組變流(liu)器70%的IGBT模塊(kuai)由國(guo)外企業提(ti)供；控制器的PLC模塊(kuai)100%由國(guo)外企業供應，我(wo)(wo)國(guo)大陸地區也有廠家的風電機組控制器在試用(yong)，但性能與國(guo)際進(jin)口產(chan)品仍存(cun)在較(jiao)大差(cha)距。

在(zai)關鍵(jian)原(yuan)材料方(fang)面，隨著葉片(pian)(pian)向(xiang)長尺寸方(fang)向(xiang)發展(zhan)，碳(tan)(tan)纖(xian)維在(zai)葉片(pian)(pian)中的(de)(de)應(ying)用(yong)已越(yue)來越(yue)廣泛。目(mu)前(qian)(qian)碳(tan)(tan)纖(xian)維供(gong)應(ying)商主要來自美國、德(de)國及日本的(de)(de)企業。國內已有生產(chan)商，但產(chan)品(pin)質量、良(liang)品(pin)率、產(chan)量和成(cheng)本等暫(zan)時(shi)無法滿足行業需要。葉片(pian)(pian)的(de)(de)特種芯材巴(ba)沙木主要從中南美洲進口，綜合考慮成(cheng)本、質量等因素，國內短(duan)期無法填補。此外，目(mu)前(qian)(qian)風電機組運行過程中應(ying)用(yong)的(de)(de)潤(run)滑油(you)、潤(run)滑脂約95%由國外企業提供(gong)。

王燦介紹，風(feng)電(dian)機組(zu)(zu)屬于高度機電(dian)一體(ti)化設(she)備，在核心(xin)部件的研(yan)發(fa)、設(she)計(ji)、生(sheng)產制造(zao)過程中(zhong)涉及多個工業基礎領(ling)域，雖然我國風(feng)電(dian)機組(zu)(zu)制造(zao)技術發(fa)展(zhan)迅速，但(dan)一些(xie)關鍵技術仍制約(yue)著風(feng)電(dian)機組(zu)(zu)國產化的發(fa)展(zhan)。

中國(guo)已成為全球最大(da)的光(guang)伏和風電(dian)市場。圖為國(guo)家電(dian)投內蒙古公司風電(dian)項目。攝影/章軻(ke)

“中國碳中和目標下(xia)的(de)風(feng)光技(ji)術(shu)展望”項(xiang)(xiang)目課題組調(diao)查還發(fa)現，雖然在風(feng)電技(ji)術(shu)不(bu)斷進(jin)步(bu)和規模(mo)不(bu)斷擴大的(de)背景(jing)下(xia)，風(feng)電機組價格(ge)持續(xu)下(xia)降，推動項(xiang)(xiang)目總(zong)投(tou)資(zi)同比有所降低(di)。但土地(di)成(cheng)本、電網接(jie)入、項(xiang)(xiang)目前期開發(fa)管理費(fei)用、限電消納成(cheng)本及地(di)方收(shou)費(fei)、融資(zi)成(cheng)本等非(fei)技(ji)術(shu)成(cheng)本對風(feng)電項(xiang)(xiang)目的(de)單位千瓦投(tou)資(zi)仍(reng)有一定的(de)影響。

“需進一步規范土地相關制度、降低資(zi)源配置相關成(cheng)本(ben)、協調落實項目建設和電力送出消納條(tiao)件、強化行業(ye)各方監督等，從而切實降低非技(ji)術成(cheng)本(ben)。”《報告》稱。

國(guo)家氣(qi)候戰略中(zhong)心首任主(zhu)任、中(zhong)國(guo)能(neng)源研究會常務理事李俊峰在(zai)發布會上建議，提升基礎制造業(ye)(ye)工(gong)藝(yi)水(shui)平和(he)材料(liao)制造水(shui)平，加強國(guo)產品牌替代應用(yong)，重點集(ji)中(zhong)在(zai)大型化(hua)(hua)輕量(liang)化(hua)(hua)的(de)葉片、模塊化(hua)(hua)智能(neng)化(hua)(hua)的(de)齒(chi)輪(lun)箱、集(ji)成化(hua)(hua)和(he)子系(xi)統模塊化(hua)(hua)的(de)變流器(qi)控制系(xi)統。同(tong)時，進一步調(diao)動開發企業(ye)(ye)應用(yong)國(guo)產主(zhu)軸(zhou)軸(zhou)承的(de)積極性(xing)。

上述課題組也(ye)建議，在快速發(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)陸上風(feng)電、集中式(shi)光(guang)(guang)(guang)伏發(fa)電的(de)同時，均衡發(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)海上風(feng)電與分布式(shi)光(guang)(guang)(guang)伏發(fa)電，開(kai)(kai)展(zhan)(zhan)(zhan)遠海風(feng)電示(shi)范項目(mu)建設。加速風(feng)光(guang)(guang)(guang)技術(shu)研(yan)發(fa)，推進光(guang)(guang)(guang)熱商業(ye)化，提高(gao)效率并快速降(jiang)低成本(ben)。全(quan)面推動風(feng)光(guang)(guang)(guang)制造業(ye)及電子芯片(pian)研(yan)發(fa)，實現關鍵零部件技術(shu)上的(de)突破(po)。發(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)“風(feng)光(guang)(guang)(guang)+”儲能、制氫、短期預報等配套技術(shu)及平臺，并展(zhan)(zhan)(zhan)開(kai)(kai)風(feng)電、光(guang)(guang)(guang)伏與光(guang)(guang)(guang)熱等多能源(yuan)協(xie)同發(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)示(shi)范。

課(ke)題組建議，制(zhi)定更具激(ji)勵(li)性(xing)的(de)補貼政策、強化(hua)(hua)環境(jing)標準以及建立碳交易制(zhi)度等(deng)，促進風(feng)(feng)光(guang)(guang)行(xing)(xing)業的(de)可持續和健康發(fa)展。全(quan)面推(tui)動風(feng)(feng)電(dian)、海上風(feng)(feng)電(dian)、集中式(shi)光(guang)(guang)伏(fu)、分布式(shi)光(guang)(guang)伏(fu)和分散式(shi)風(feng)(feng)電(dian)的(de)綜(zong)合發(fa)展。實現95%以上的(de)全(quan)產業鏈國產化(hua)(hua)，并完善行(xing)(xing)業公共(gong)測試驗(yan)證(zheng)平臺。同(tong)步高速發(fa)展風(feng)(feng)光(guang)(guang)配(pei)套儲能(neng)和制(zhi)氫技術(shu)，推(tui)動光(guang)(guang)熱電(dian)站為核心的(de)多能(neng)互補一體化(hua)(hua)基(ji)地建設。推(tui)進風(feng)(feng)光(guang)(guang)與其他行(xing)(xing)業協同(tong)綠(lv)色發(fa)展，比如風(feng)(feng)光(guang)(guang)+農業、風(feng)(feng)光(guang)(guang)+交通(tong)等(deng)行(xing)(xing)業協同(tong)，促使不同(tong)行(xing)(xing)業共(gong)同(tong)致力于減(jian)少碳排放(fang)和環境(jing)影響。