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近年來，我國可再生能源產業(yè)發(fā)展迅速，裝機規(guī)模穩(wěn)步擴大，發(fā)電量穩(wěn)步增長。國家能源局的統(tǒng)計數據顯示，2022年上半年，我國可再生能源發(fā)電新增裝機5475萬千瓦，占全國新增發(fā)電裝機的80%；截至2022年6月底，我國可再生能源發(fā)電裝機量達11.18億千瓦；上半年，全國可再生能源發(fā)電量達1.25萬億千瓦時，可再生能源持續(xù)保持高利用率水平。

隨著“雙碳”目標的提出，可再生能源發(fā)電占比將不斷提升，高比例新能源并網對傳統(tǒng)電力系統(tǒng)提出新挑戰(zhàn)。為適應未來電網的新需求，保障電網運行的安全性和可靠性，必須構建新型電力系統(tǒng)。這不僅需要電網側技術升級，發(fā)電側也需要研究主動支撐技術，提升電網穩(wěn)定性。近日，本報記者就上述問題專訪了新疆金風科技股份有限公司（以下簡稱“金風科技”）董事長武鋼。

■■■多能互補是有力抓手

中國能源報：從可再生能源企業(yè)的角度來看，您認為我國構建新型電力系統(tǒng)的主要途徑是什么？

武鋼：構建新型電力系統(tǒng)是我國實現碳達峰碳中和目標的重要支撐。目前我國電網系統(tǒng)發(fā)展水平已走在全球前列，形成了安全、穩(wěn)定、可靠的電網。但是，實現“雙碳”目標，要大力發(fā)展可再生能源，預計到2060年，我國約80%的能源將來自可再生能源。鑒于可再生能源發(fā)電的不確定性等特性，要實現該目標任務艱巨。

不同國家國情不同，電網也呈現出不同的特征。我國地域廣闊，各地擁有的能源資源性質不一，資源分布不均勻，且各地經濟發(fā)展水平差距明顯，能源供需不平衡。在此背景下，我國建設了跨度最大的電網，形成了完善的基礎設施，為構建新型電力系統(tǒng)打下了良好的基礎。

要構建新型電力系統(tǒng)，最重要的是解決大規(guī)?？稍偕茉措娏﹄娋W帶來的擾動和對電網安全運行的影響。這也是近年來能源產業(yè)一直在思考、研究并希望攻克的難題。我認為，多能互補是解決上述問題并助力新型電力系統(tǒng)構建的重要途徑。雖然可再生能源將成為能源電力供給的主力軍，但其仍需要支撐性和調節(jié)性電源。未來新型電力系統(tǒng)會呈現多樣化的發(fā)展特征，不管是煤電清潔化利用還是電化學儲能等新型技術，均是目前業(yè)內正在積極進行的探索，且已掌握一批技術。

值得注意的是，今年國家能源局提出“十四五”期間要推動可再生能源基地建設并設立九大清潔能源基地示范項目。在西北新能源資源富集地區(qū)，科學規(guī)劃、布局一批以新能源為主的電源基地和電力輸送通道，實現新能源電力全局優(yōu)化配置，積極推進多能互補的清潔能源基地建設。其中，包括“風光儲一體化”基地、“風光火儲一體化”基地、“風光水儲一體化”基地、“風光水火儲一體化”基地及海上風電基地多種類型。由此可見，多能互補的大型能源基地將成為構建新型電力系統(tǒng)的重要抓手。

■■■需打造智能風機、智能風場

中國能源報：為助力構建新型電力系統(tǒng)，可再生能源企業(yè)需要開展哪些工作？

武鋼：上個世紀末，金風科技就開始在風電領域探索。此前，可再生能源產業(yè)處于技術研究發(fā)展階段，尚未形成大規(guī)模裝機。同時，過去可再生能源的目標是單純的輸出合格電能且并入大電網。

隨著可再生能源產業(yè)發(fā)展不斷成熟，裝機規(guī)模持續(xù)增長，其對電網的影響也逐漸顯現，電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的風險越來越高。當然，在可再生能源發(fā)電占比增加的情況下，這一問題不可避免。同時由于新能源發(fā)電存在一定波動性和間歇性，在負荷峰值段和異常天氣時段出現電量缺口時，如何應對電力供需實時平衡是需要深入思考、解決的痛點。

可再生能源產業(yè)內部已深刻理解和認識到這一情況。目前業(yè)內已達成共識，在輸出合格電能并入大電網的同時，還需對電網提供主動支撐，保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定，提升新能源電力消費比例。近年來，面向新型電力系統(tǒng)的新需求，金風科技聯合國家電網公司在提升風電設備主動支撐電網等能力方面開展了多項探索性研究和實驗工作。希望可以打造電網友好型風機，自身承擔對電網安全運行的責任，對電壓、頻率起到有力的支撐作用，實現電源側設備跨越式發(fā)展。

中國能源報：對可再生能源企業(yè)而言，要打造友好型風機，承擔電網責任，還需做哪些努力？

武鋼：要達到這一目標，就要努力將可再生能源及數字化技術與電網新的需求深度融合，打造會思考的智能風機、智慧風場。簡單來說，就是實現風機智能化發(fā)展，不僅可以自適應外部環(huán)境的變化，保證出力最大化，還可以實現自我診斷和檢修。

能源供給系統(tǒng)是一個生態(tài)環(huán)境，希望上下游產業(yè)鏈實現相互協同、配合、支持。隨著智能化技術進步，統(tǒng)籌協調并不只是電網的事，電源也要承擔一份責任，主動去應對電壓、頻率波動，維持電網安全穩(wěn)定可靠運行。當然，這是一個龐大的系統(tǒng)工程，需要聯合多方力量，供給側、消費側、技術、體制機制四方面要同步高效配合，互相促進新型電力系統(tǒng)構建和產業(yè)發(fā)展。

■■■風電將加快技術迭代

以提升競爭力

中國能源報：在新目標、新要求下，您覺得未來風電產業(yè)將如何發(fā)展？

武鋼：產業(yè)發(fā)展離不開技術進步。風電技術的發(fā)展道路永遠沒有盡頭。隨著工業(yè)技術的進步與發(fā)展、風機單機容量的不斷提升，單位面積上的發(fā)電能力越來越強。這是目前風機技術進步的主要表現之一。

與傳統(tǒng)一次能源不同，可再生能源發(fā)電設備單體裝機規(guī)模小，分布較為分散。在龐大的潛在裝機規(guī)模下，土地資源是要考慮的關鍵因素。因此，為最大化利用土地資源，最高效地利用風能并將其轉換為清潔電力，研發(fā)占地面積更小、單體容量更大的風機是風電技術研發(fā)的方向之一。

占地面積越來越小，意味著塔架高度越來越高。經過近年來的發(fā)展，風機距離地面的高度已經從原來的20米—30米提升到目前的160米—180米。葉輪直徑也從原來的20米—30米提升至超200米，目前掃風面積相當于6個—7個足球場。單體風機容量也較最開始增加了40倍。隨著技術的不斷進步，未來單體風機的發(fā)電效率和供電能力將不斷增強。

為更高效地利用優(yōu)質風能，海上風電是目前風電企業(yè)重點布局的方向之一。與陸地相比，由于地形不同，且沒有建筑物和植被遮擋，海上風電發(fā)電平均小時數、風速更高，因此是潛在的開發(fā)熱點地區(qū)。但是，海上風電開發(fā)的挑戰(zhàn)遠高于陸上風電。如果在海水深30米—40米的位置安裝風機，打樁則要打到海床以下60米—70米深。除技術施工上的難度外，海上風電項目的工作窗口期也較陸地短，對天氣要求較高。

不管是陸地還是海上，我國風能資源儲藏量十分豐富。參與開發(fā)相關市場的企業(yè)也越來越多，在全行業(yè)的共同努力下，未來我國風電技術將持續(xù)發(fā)展，帶動成本下降，為碳達峰碳中和目標貢獻力量。

原標題： 新能源要承擔新型電力系統(tǒng)安全運行責任