作为一种可再生的清洁能源,风力发电为当今世界许多国家所重视,并纷纷下重金在风力发电领域进行布局建设,力图在技术竞争中占得市场先机。
但是,放眼全球风电市场,真正引领发展的,还是中美两个大国。中国两国无论是在技术上的积累还是风力的发电量,都是前二的存在。
石油危机加速了美国风电产业
美国是世界上较早进行风电研究与开发的国家之一。上世纪70年代爆发的石油危机,使得美国国内油价高价,美国政府以此为契机,鼓励国内企业进行包括风电在内的各种新能源技术的研发,相应的申请了不少风能技术专利。
风力发电是一个高投入的产业,在初期阶段,需要政府扶持和资金的支持。2000年左右,美国能源部启动“风力美国”计划,为了推动风电产业的发展推出了不少优惠政策,如风电运营前10年,每度电享受1.5美分的税收抵免优惠。就此,美国的风能产业开启了史无前例的增长期。
2000年,美国风力发电量只有50多亿度,到2010年已高达956亿度,5年后,这个数据又翻了一倍,来到1900多亿度。15年翻了近20倍,相当于新建10座大型核电站。
从自然条件看,美国东北部的五大湖区、缅因州、马萨诸塞州、罗德岛州、纽约州、新泽西州等地有着较好的风电发展潜力。这一区域,风速较高,风能资源较好。根据美国可再生能源实验室的研究报告,美国的海上风能资源丰富,每年潜在发电量超过44万亿千瓦时,可供开发的发电量为7.2万亿千瓦时,比现在全美每年的发电总量还高出3万亿千瓦时。
一个现代风力涡轮机由8000多个零部件组成,得益于数十年不间断的研究,美国境内有450家与风能相关的制造工厂。特别是五大湖地区聚集了大量的风能设备制造企业。通用电气是美国最大的风力涡轮机生产商,市场占有率超过四成。
就现在的风能开发情况而言,美国风力发电量最高的地方不是在东北地区,反而是南方的德克萨斯州,这里有全美最大的风力发电场,装机容量超1000兆瓦,占全美风力发电总量的25%,其次是爱荷华州和俄克拉荷马州,合计占20%的风力发电量。最近三年,海上风电建设已经成为美国能源转型的主要“抓手”之一。2023年美国风力发电量超4500亿度,同比增长15%,占全球风力发电总量的五分之一,能满足4300多万户家庭一年的用电量。
中国风力发电量世界领先
我国的风电发展始于上世纪50年代中后期,当时的主要目的为了解决偏远牧区和海岛上居民的用电问题,主要是离网小型风电机组的建设。80年代开始,我国开始进行并网风电研究。1986年,我国首座风电场马兰风力发电场在山东荣成并网发电,成为了我国风电发展的新起点。
在风电场建设的投资中,机组设备约占7成。早期我国的风电机组主要从国外进口,90年代末开始,通过引进国外先进技术,风电机组的国产化不断提高,建设成本下降了两成左右。2005年后,国内风电市场迎来快速发展期,国产机组已能够满足全国八成以上的市场需求。
2005年,国内风力发电量约6亿度,相当于美国的六分之一。在2011年,我国取代美国跃升世界第一风电装机大国。但因起步较晚,风力发电总量跟美国仍有不小的差距。到了2016年,则暴增到2400亿度,正式超越美国,跻身世界风力发电量第一大国。
2022年,我国风力发电量为7627亿度,占全球的比重为36%。2023年前三季度,国内风电发电量6305亿千瓦时,同比增长16%,全国风电年发电量超过8000亿度已无悬念,仅次于火电、水电。
跟美国的风力发电产业比较,我国从追赶者跨越为领先者,如今一年的风力发电量比对方多出3000亿度,相当于3座三峡水电站一年的总发电量。每年8000亿度的风力发电量,接近美国发电总量的近五分之一。
回望我国风电产业,正从风电大国向风电强国迈进,不仅在装机规模方面位居世界首位,还形成了具有国际先进水平风电产业体系,生产的风电机组占全球市场的三分之二以上,铸锻件及关键零部件产量占全球市场7成,成为少有的具有出口竞争力的高科技产业。
我国风力资源储备丰富,具有较高的开发价值。根据规划,到2030年,国内风力年发电量将有望达到1.8万亿度,将极大地助力“碳中和”目标早日实现,做全球环境保护做出大贡献!