2023年10月16日-19日，2023北京國際風能大會暨展覽會（CWP2023）在北京如約召開。作為全球風電行業(yè)年度最大的盛會之一，這場由百余名演講嘉賓和數(shù)千名國內(nèi)外參會代表共同參與的風能盛會，再次登陸北京，聚焦中國能源革命的未來。

本屆大會以“構(gòu)筑全球穩(wěn)定供應(yīng)鏈 共建能源轉(zhuǎn)型新未來”為主題，將歷時四天，包括開幕式、主旨發(fā)言、高峰對話、創(chuàng)新劇場以及關(guān)于“全球風電產(chǎn)業(yè)布局及供應(yīng)鏈安全”“雙碳時代下的風電技術(shù)發(fā)展前景”“國際風電市場發(fā)展動態(tài)及投資機會”“風電機組可靠性論壇”等不同主題的21個分論壇。能見App全程直播本次大會。

在17日下午召開的“碳視角下的新型電力系統(tǒng)”主題論壇上，水電水利規(guī)劃設(shè)計總院新能源研究院海洋能源處長查浩發(fā)表了題為《構(gòu)建新型電力系統(tǒng)進程下的風電發(fā)展展望》的主題演講。

以下為發(fā)言全文：

各位來賓下午好，我是水規(guī)總院的查浩，非常高興參加這次會議，我今天向大家匯報的題目是在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)進程下一些風電發(fā)展的思考和展望，我匯報主要包括三個方面，第一個能源轉(zhuǎn)型發(fā)展趨勢和思考，第二個是新型電力系統(tǒng)構(gòu)建的進程和路徑，第三個是關(guān)于在新型電力系統(tǒng)構(gòu)建進程中風電增加發(fā)展的一些考慮。

首先構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，在全球能源轉(zhuǎn)型趨勢下，主要是應(yīng)對氣候安全、能源安全，從應(yīng)對氣候安全的角度目前全球已經(jīng)有許多經(jīng)濟體都提出了凈零碳排放承諾，也基本上都把發(fā)展可再生能源作為一個普遍的共識，不論是國際能源署還是國際可再生能源署都預(yù)測將來的可再生能源電力的比例是非常高的，特別是到碳中和的時候。

第二個從能源安全的角度，全球大多數(shù)國家基本上都是難以靠化石能源實現(xiàn)能源自主安全供給，除了像俄羅斯、中東國家，美國、加拿大等少數(shù)之外，大部分還是化石能源沒有那么非常的豐富，所以發(fā)展可再生能源也是從原來的資源依賴向技術(shù)轉(zhuǎn)變的考慮，也是為實現(xiàn)能源獨立提供一種路徑，所以歐盟、許多國家都把發(fā)展可再生能源作為一種重要的方向，既是氣候安全需要，也是能源安全需要，所以隨著可再生能源的發(fā)展，它的經(jīng)濟性提升既是低碳的、環(huán)境友好的，經(jīng)濟性提升了之后也是更加的便宜、經(jīng)濟可行的，同時也更加保障了能源的安全。

從另外一個角度，目前歐洲碳邊境調(diào)節(jié)機制已經(jīng)從這個月開始實施了，在第一階段像鋼鐵、水泥等等6個領(lǐng)域已經(jīng)納入到征收碳稅的范圍，所以說在二氧化碳的排放也是切切實實的經(jīng)濟效益，也是客觀的，非常直接帶來的影響。從我們國家的能源消費來看，我們?nèi)ツ昴茉瓷a(chǎn)總量40多億噸，消費總量54億噸，還有7億多噸標準煤的進口量，我們的能源消費量占全球大概超過四分之一，已經(jīng)連續(xù)14年是世界第一位，二氧化碳排放量也是非常高的。

第二個在我們國家的一次能源消費比重當中，化石能源比例還是非常高的，82%，非化石能源比例包含核電只有17.4%，同時石油、天然氣對外依存度都超過70%、40%，本身對安全的影響就比較大。從我們的可再生能源發(fā)電來看，今年上半年也超過1億千瓦了新增的，目前可再生能源裝機已經(jīng)是超過煤電，事實上成為裝機的主體了，根據(jù)現(xiàn)在的增長趨勢，我們預(yù)計到2025年風光有可能到12億千瓦，預(yù)計到未來電力裝機比例還是會非常高，特別在碳中和的時候，從這幾年來看，去年底可再生能源裝機的比例也是遠遠高于其他的幾個國家。

到去年底已有部分省區(qū)，特別是新能源裝機比例事實上是非常高的，滲透率裝機比省里最大復(fù)合，像蒙東這幾個省級電網(wǎng)，青海、寧夏、甘肅都是超過百分之百，部分省區(qū)主要是以外送為主，不一定在本省消納，事實上裝機的比例滲透率是比較高的。從未來電力需求來看，在比較長時期內(nèi)國家電力仍然是保持剛性的增長，特別是電力作為與國民經(jīng)濟密切相關(guān)的基礎(chǔ)行業(yè)，增長的空間還很大，2020年7.5萬億，去年8.8萬億發(fā)電量，預(yù)計到2060碳中和的時候還要翻一倍，這也預(yù)示著將來每年增長的電量還是非常高的，“十三五”“十四五”“十五五”平均每年增長4億多度電，每年增出一個發(fā)達國家的電量，電量增長也會為可再生能源發(fā)展帶來很大的空間。不管是風電、太陽能、水能等等，折算下來每年可開發(fā)的量比例數(shù)據(jù)都還是非常大的，能夠充分支撐未來增長的空間。

剛才也講了轉(zhuǎn)型的趨勢，從“雙碳”目標下來看，如果說能源領(lǐng)域是主戰(zhàn)場，我們這個電力行業(yè)就是主力軍，特別是新能源以風電、光伏為代表，可能就是先鋒隊了，構(gòu)建這個新型電力系統(tǒng)就是一個主攻的方向，在新型電力系統(tǒng)的特征、定位內(nèi)涵方面，可以說構(gòu)建新型電力系統(tǒng)本身就是我們構(gòu)建新型能源體系一個重要的方面，也是實現(xiàn)“雙碳”目標關(guān)鍵的載體，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)目前也在向著五個方向清潔低碳、安全充裕、經(jīng)濟高效、工序協(xié)同、靈活智能的方向去發(fā)展，從電源的構(gòu)成將來肯定是向大規(guī)模的可再生能源發(fā)電為主轉(zhuǎn)變，電網(wǎng)的形態(tài)也向多元的混合的層次網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變，輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)、微電網(wǎng)等等各級電網(wǎng)相互協(xié)同，從負荷特性，原來剛性用電也像柔性的產(chǎn)銷型轉(zhuǎn)變，特別是大量分布式電源直接就接在用戶側(cè)，技術(shù)的基礎(chǔ)從原來支撐機電旋轉(zhuǎn)部件向電力電子的系統(tǒng)去轉(zhuǎn)變，運行特性也向原來的源隨荷動向源網(wǎng)荷儲多元互動的方式轉(zhuǎn)變，總的來看清潔低碳肯定是方向，能源保供是基礎(chǔ)，安全是關(guān)鍵，獨立是根本，創(chuàng)新是動力，還要盡可能的節(jié)能提效。

從這幾個特征來看，當然生產(chǎn)側(cè)，包括相關(guān)的多元化、清潔化、低碳化、電氣化、減量化，靈活智能包括數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智慧化，供需協(xié)同供應(yīng)側(cè)和需求側(cè)相互聯(lián)動，經(jīng)濟高效和安全充裕，可以說構(gòu)建新型電力系統(tǒng)也是一個非常具有挑戰(zhàn)的系統(tǒng)工程，本身是沒有什么可借鑒的現(xiàn)成經(jīng)驗，其實是需要在國家的創(chuàng)新體系、企業(yè)的創(chuàng)新地位更多的來探索新的組織體系，包括在理論創(chuàng)新、電力系統(tǒng)穩(wěn)定性理論、電能質(zhì)量、協(xié)同平衡等等，與傳統(tǒng)以交流電網(wǎng)為主的，將來向電力電子的電網(wǎng)電力系統(tǒng)去轉(zhuǎn)變，還有形態(tài)的創(chuàng)新，向生產(chǎn)、傳輸、消費、存儲這些都需要去形態(tài)創(chuàng)新，還有很多的技術(shù)創(chuàng)新，包括產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和整個的組織體系都需要很多的創(chuàng)新體系。

特別是原來從傳統(tǒng)的發(fā)電機為主導(dǎo)的旋轉(zhuǎn)的機械部件，向換流器主導(dǎo)的電力系統(tǒng)去轉(zhuǎn)換，從長期來看我國電力需求仍然在持續(xù)的增長，特別是電力系統(tǒng)的尖峰負荷越來越凸顯，但是這些電力負荷持續(xù)的時間相對要短，頻次比較低，占用電量小，保障它的供應(yīng)就難度很大，本身我們可以看到風電、光伏在高溫極熱情況下，一般來講是比較難以有風，保供壓力就大，特別到了晚風，一般說晚風無光，到了現(xiàn)在電力系統(tǒng)負荷，往往到了傍晚時候用電往往是高峰，很多電動汽車充電，這樣的光伏又保供不了，本身現(xiàn)在新能源還在支撐能力上與常規(guī)電源存在著一定的差距，還沒有形成可靠的替代能力。隨著占比的提高，調(diào)節(jié)能力、支撐能力都面臨著挑戰(zhàn)，電力的平衡、安全運行都比較突出，包括消納的形式是比較嚴峻的，另外設(shè)備的雙高特性，高比例的占比、高比例的電力電子設(shè)備，相交于同步電機主導(dǎo)的電力系統(tǒng)，低慣量、低阻尼、弱電壓支撐的特征，也使得整個系統(tǒng)安全穩(wěn)定性形勢是面臨挑戰(zhàn)的。

總的來看第一個由于風能、太陽能的資源稟賦本身就隨機波動，就帶來出力的隨機波動，帶來時空不確定性，第二個由于設(shè)備與傳統(tǒng)發(fā)電設(shè)備的不同，帶來的并網(wǎng)方式高比例電力電子設(shè)備，所以本身我們需要的學科也非常多，需要非常多的學科去創(chuàng)新，包括理論體系、穩(wěn)定控制保護、電能質(zhì)量、電力平衡等等都需要去創(chuàng)新。在能源電力領(lǐng)域，不論哪個國家都面臨著既要清潔還要充足，還要便宜，這都是一個共同的挑戰(zhàn)，在保障這種電力安全供應(yīng)的前提下，涉及到經(jīng)濟安全和環(huán)境等很多方面。

總來得看不論在哪個階段，在2030年、2045年、2060年既要保障電力供應(yīng)，還要保障電力系統(tǒng)安全，還要促進新能源消納，是貫穿整個新型電力系統(tǒng)構(gòu)建各個階段都是核心問題。我們可以想最終目標還是實現(xiàn)減碳，幾個方向，第一個大規(guī)模的新能源+煤電+碳捕集，如果碳能夠捕集起來本身這也是可成立，第二個路徑超大規(guī)模的新能源+儲能，如果儲能既便宜又可以長時間的存儲，那也是一條路徑，第三個是更大規(guī)模的新能源+儲能+制氫/電氫，形成不同的路徑，這也受到不同路徑的一些技術(shù)變化，帶來了整個技術(shù)的演進。從保障電力供應(yīng)的問題上，我們主要矛盾其實就是建立在不可靠的一次能源，這個主要是風能、太陽能本身的資源波動，帶來的電力供應(yīng)與日益增長，第二也不確定電力負荷需求之間的矛盾，主要方面還是一次能源和電力供應(yīng)的保障能力，2030年前主要還是包括極端天氣、能源價格帶來的供應(yīng)緊張，到2030年之后因為化石能源的裝機比例，占比就會少了，可能就帶來裝機不足和負荷需求之間的矛盾，主要的思路還是要提高一次能源的供給保障能力，特別是極端天氣下的預(yù)警應(yīng)對能力，來提高裝機的可信度、容量可信度。

第二保障電力系統(tǒng)安全，可以說整個系統(tǒng)的支撐、抗擾動、抗打擊的能力與日益增長的新能源電力電子設(shè)備接入規(guī)模，特別是功率滲透率比較高了之后之間的矛盾，總的來看還是要提高系統(tǒng)支撐能力和承載力，同時部分電力電子設(shè)備也要從原來的跟蹤電網(wǎng)向主動的支撐電網(wǎng)的方式，我們很多時候電網(wǎng)在針對保障系統(tǒng)安全的時候，更多就是在輸電斷面設(shè)一個限制，說送一點，設(shè)一個下限，將來這種比例越來越大之后怎么辦。

第三促進新能源消納，主要矛盾還是有限送出和調(diào)峰能力不足，同日益增長的新能源發(fā)電量，特別是電量滲透率之間的矛盾，2030年前送出和調(diào)峰能力主要還是要以新能源利用率目標為導(dǎo)向，比如保障95%的消納，90%的消納，到2030年之后隨著經(jīng)濟性的提升不再要求那么高的消納利用率了，更多是考慮電量的滲透率占比，相對合理的利用率，比如80%是不是就可以，不一定再強制要求太高利用率。

從電力系統(tǒng)構(gòu)建，這個是新型電力系統(tǒng)藍皮書當中提出的2030年、2045年、2060年的三個階段，包括電源側(cè)、源網(wǎng)荷儲，在2030年前主要新能源增量主體，后一階段成為存量的主體，鞏固完善期就逐漸成為電量的主體，這也是不同的階段，與此相對應(yīng)的就是電網(wǎng)用戶、儲能各個側(cè)需要相應(yīng)的技術(shù)。

另外在整個電力系統(tǒng)構(gòu)建當中我們可以考慮，有一些是基礎(chǔ)的支撐技術(shù)，對各個要素都有比較強的支撐，包括極端天氣的預(yù)警、新能源的主動支撐，包括先進的輸電技術(shù)，還有需求側(cè)的響應(yīng)等等，另外還有一些跨行業(yè)的減碳的技術(shù)，包括CCUS碳捕集、大容量大規(guī)模的儲能、電氫的綜合利用，現(xiàn)階段雖然看不到前景，比如核聚變、小型核電站、二氧化碳的直接存儲，包括一些高性能的材料和器件，特別有沒有可能實現(xiàn)室溫下的超導(dǎo)，改變整個電網(wǎng)的形態(tài)和結(jié)構(gòu)，當然這種還屬于顛覆性的，短期看不到。從減碳路徑包括CCUS大規(guī)模儲能電氫，不同階段帶來化石能源的保留程度，對保供能力、并網(wǎng)規(guī)模、系統(tǒng)當中新能源總的電量都不同的帶來相應(yīng)的路徑，現(xiàn)在各個技術(shù)都在協(xié)同推進當中。

第三在這個過程當中風電做了一點思考，首先匯報一下從全球風電來看，去年我們大概9個億，新增7700多萬，我們國家不管是在陸上還是海上都裝機是第一位，特別是在海上前幾名分別是中國、英國、中國臺灣，臺灣也增長了很多，在新能源風電利用小時數(shù)，持續(xù)4年都是在增長，這也跟風電機組大型化、捕風能力、利用水平都是有相關(guān)的，從今年增長全球新增規(guī)模也會比較大。從前7個月看小時數(shù)超過1400，占全國發(fā)電量比例超過10%。目前從國內(nèi)風電分布來看已經(jīng)有16個省都是超過千萬千瓦，內(nèi)蒙古超過5000萬級，還有河北、新疆都是3000萬級，還有一些緊隨其后的省份，都是2000萬千瓦級，除了海南、北京、西藏之外大部分都是超過百萬千瓦級。

風電發(fā)展有幾個考慮，第一個還是要持續(xù)優(yōu)化布局，預(yù)計“十四五”期間每年還是會新增4000萬以上，平均的來看，陸上、海上分散式都是缺一不可的，將來風電發(fā)展集中和分散并舉、陸上和海上并舉，就地和外送并舉，單一品種和多品種多能互補的要協(xié)同開發(fā)，單一場景和綜合場景，特別是在鄉(xiāng)村振興等等一些領(lǐng)域要創(chuàng)新，總的來看三北重點還是沙戈荒，西南優(yōu)先還是水風光的，東部是從近海向深遠海，向遠洋，全國是老舊的要升級改造，東中南部重點還是要下鄉(xiāng)，這是鄉(xiāng)村風電。

另一方面要增強涉網(wǎng)的技術(shù)性能，畢竟我們現(xiàn)在主要還是以交流同步電網(wǎng)為主，新能源的涉網(wǎng)性能本身與常規(guī)電源相比，特別在提供電量上負荷跟蹤上、慣量支撐、阻尼、短路容量支撐上我們本身還是有一定的差距，推動從原來的跟蹤電網(wǎng)向構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)轉(zhuǎn)變，特別像沙戈荒、水風光的大基地，距離換流站、升壓站很遠，幾百公里，本身就是就地的支撐電源不足，接入的薄弱電網(wǎng)地區(qū)，電壓波動、越線問題很突出，還是要支撐構(gòu)網(wǎng)型的設(shè)備。第三個增強設(shè)備的性能和保供能力，同時也提高預(yù)測精度，特別是在極端天氣下設(shè)備要更加可靠，抗臺風、抗低溫寒潮等等，要更可靠的運行能夠利用，同時增強電力氣象的預(yù)測精度，為將來參與電力的平衡保供以及參與電力市場才能提供更好的支撐。

最后在業(yè)態(tài)方面還要更多的創(chuàng)新，風電說到底只有更低的價格才能夠去推動這個行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，與光伏都不可避免各類品種面臨著競爭，將這種技術(shù)進步帶來的價格洼地轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌a(chǎn)業(yè)發(fā)展的價值高地，轉(zhuǎn)化為其他行業(yè)發(fā)展的一種價值高地，包括微電網(wǎng)、風電供暖、電力制氫等等都是為了提高風電在整個行業(yè)的存在感。同時也因地制宜推動分散式的在工業(yè)園區(qū)、經(jīng)濟開發(fā)區(qū)、礦區(qū)等等復(fù)合中心，高速公路、港區(qū)、旅游區(qū)因地制宜發(fā)展，提高更高的參與度。

最后關(guān)于海上，要與海洋牧場、海洋油氣田、海上能源島、漂浮式風電要更多探索技術(shù)進步，探索更大的版圖。

我就講這些，水規(guī)總院作為國家風電行業(yè)的規(guī)劃和政策研究制定、技術(shù)標準管理機構(gòu)，還是愿意與各行業(yè)共同加強交流，推動我國風電產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，在新型電力系統(tǒng)構(gòu)建過程中也做出更多的貢獻。謝謝大家！ 

（根據(jù)演講速記整理，未經(jīng)演講人審核）