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。作為全球風電行業年度最大的盛會之一，這場由百余名演講嘉賓和數千名國內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“構筑全球穩定供應鏈 共建能源轉型新未來”為主題，將歷時四天，包括開幕式、主旨發言、高峰對話、創新劇場以及關于“全球風電產業布局及供應鏈安全”“雙碳時代下的風電技術發展前景”“國際風電市場發展動態及投資機會”“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”主題論壇上，水電水利規劃設計總院新能源研究院海洋能源處長查浩發表了題為《構建新型電力系統進程下的風電發展展望》的主題演講。

以下為發言全文：

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

首先構建新型電力系統，在全球能源轉型趨勢下，主要是應對氣候安全、能源安全，從應對氣候安全的角度目前全球已經有許多經濟體都提出了凈零碳排放承諾，也基本上都把發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，全球大多數國家基本上都是難以靠化石能源實現能源自主安全供給，除了像俄羅斯、中東國家，美國、加拿大等少數之外，大部分還是化石能源沒有那么非常的豐富，所以發展可再生能源也是從原來的資源依賴向技術轉變的考慮，也是為實現能源獨立提供一種路徑，所以歐盟、許多國家都把發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展，它的經濟性提升既是低碳的、環境友好的，經濟性提升了之后也是更加的便宜、經濟可行的，同時也更加保障了能源的安全。

從另外一個角度，目前歐洲碳邊境調節機制已經從這個月開始實施了，在第一階段像鋼鐵、水泥等等6個領域已經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，我們去年能源生產總量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，已經連續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是超過煤電，事實上成為裝機的主體了，根據現在的增長趨勢，我們預計到2025年風光有可能到12億千瓦，預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，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合，像蒙東這幾個省級電網，青海、寧夏、甘肅都是超過百分之百，部分省區主要是以外送為主，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濟密切相關的基礎行業，增長的空間還很大，2020年7.5萬億，去年8.8萬億發電量，預計到2060碳中和的時候還要翻一倍，這也預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，每年增出一個發達國家的電量，電量增長也會為可再生能源發展帶來很大的空間。不管是風電、太陽能、水能等等，折算下來每年可開發的量比例數據都還是非常大的，能夠充分支撐未來增長的空間。

剛才也講了轉型的趨勢，從“雙碳”目標下來看，如果說能源領域是主戰場，我們這個電力行業就是主力軍，特別是新能源以風電、光伏為代表，可能就是先鋒隊了，構建這個新型電力系統就是一個主攻的方向，在新型電力系統的特征、定位內涵方面，可以說構建新型電力系統本身就是我們構建新型能源體系一個重要的方面，也是實現“雙碳”目標關鍵的載體，傳統電力系統目前也在向著五個方向清潔低碳、安全充裕、經濟高效、工序協同、靈活智能的方向去發展，從電源的構成將來肯定是向大規模的可再生能源發電為主轉變，電網的形態也向多元的混合的層次網絡轉變，輸電網、配電網、微電網等等各級電網相互協同，從負荷特性，原來剛性用電也像柔性的產銷型轉變，特別是大量分布式電源直接就接在用戶側，技術的基礎從原來支撐機電旋轉部件向電力電子的系統去轉變，運行特性也向原來的源隨荷動向源網荷儲多元互動的方式轉變，總的來看清潔低碳肯定是方向，能源保供是基礎，安全是關鍵，獨立是根本，創新是動力，還要盡可能的節能提效。

從這幾個特征來看，當然生產側，包括相關的多元化、清潔化、低碳化、電氣化、減量化，靈活智能包括數字化、網絡化、智慧化，供需協同供應側和需求側相互聯動，經濟高效和安全充裕，可以說構建新型電力系統也是一個非常具有挑戰的系統工程，本身是沒有什么可借鑒的現成經驗，其實是需要在國家的創新體系、企業的創新地位更多的來探索新的組織體系，包括在理論創新、電力系統穩定性理論、電能質量、協同平衡等等，與傳統以交流電網為主的，將來向電力電子的電網電力系統去轉變，還有形態的創新，向生產、傳輸、消費、存儲這些都需要去形態創新，還有很多的技術創新，包括產業創新和整個的組織體系都需要很多的創新體系。

特別是原來從傳統的發電機為主導的旋轉的機械部件，向換流器主導的電力系統去轉換，從長期來看我國電力需求仍然在持續的增長，特別是電力系統的尖峰負荷越來越凸顯，但是這些電力負荷持續的時間相對要短，頻次比較低，占用電量小，保障它的供應就難度很大，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，到了現在電力系統負荷，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，本身現在新能源還在支撐能力上與常規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，調節能力、支撐能力都面臨著挑戰，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，另外設備的雙高特性，高比例的占比、高比例的電力電子設備，相交于同步電機主導的電力系統，低慣量、低阻尼、弱電壓支撐的特征，也使得整個系統安全穩定性形勢是面臨挑戰的。

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，第二個由于設備與傳統發電設備的不同，帶來的并網方式高比例電力電子設備，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新，包括理論體系、穩定控制保護、電能質量、電力平衡等等都需要去創新。在能源電力領域，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，在保障這種電力安全供應的前提下，涉及到經濟安全和環境等很多方面。

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，還要保障電力系統安全，還要促進新能源消納，是貫穿整個新型電力系統構建各個階段都是核心問題。我們可以想最終目標還是實現減碳，幾個方向，第一個大規模的新能源+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變化，帶來了整個技術的演進。從保障電力供應的問題上，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警應對能力，來提高裝機的可信度、容量可信度。

第二保障電力系統安全，可以說整個系統的支撐、抗擾動、抗打擊的能力與日益增長的新能源電力電子設備接入規模，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支撐能力和承載力，同時部分電力電子設備也要從原來的跟蹤電網向主動的支撐電網的方式，我們很多時候電網在針對保障系統安全的時候，更多就是在輸電斷面設一個限制，說送一點，設一個下限，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峰能力不足，同日益增長的新能源發電量，特別是電量滲透率之間的矛盾，2030年前送出和調峰能力主要還是要以新能源利用率目標為導向，比如保障95%的消納，90%的消納，到2030年之后隨著經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。

從電力系統構建，這個是新型電力系統藍皮書當中提出的2030年、2045年、2060年的三個階段，包括電源側、源網荷儲，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，與此相對應的就是電網用戶、儲能各個側需要相應的技術。

另外在整個電力系統構建當中我們可以考慮，有一些是基礎的支撐技術，對各個要素都有比較強的支撐，包括極端天氣的預警、新能源的主動支撐，包括先進的輸電技術，還有需求側的響應等等，另外還有一些跨行業的減碳的技術，包括CCUS碳捕集、大容量大規模的儲能、電氫的綜合利用，現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室溫下的超導，改變整個電網的形態和結構，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、并網規模、系統當中新能源總的電量都不同的帶來相應的路徑，現在各個技術都在協同推進當中。

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，持續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的，從今年增長全球新增規模也會比較大。從前7個月看小時數超過1400，占全國發電量比例超過10%。目前從國內風電分布來看已經有16個省都是超過千萬千瓦，內蒙古超過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。

風電發展有幾個考慮，第一個還是要持續優化布局，預計“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同開發，單一場景和綜合場景，特別是在鄉村振興等等一些領域要創新，總的來看三北重點還是沙戈荒，西南優先還是水風光的，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，這是鄉村風電。

另一方面要增強涉網的技術性能，畢竟我們現在主要還是以交流同步電網為主，新能源的涉網性能本身與常規電源相比，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向構網型技術轉變，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，接入的薄弱電網地區，電壓波動、越線問題很突出，還是要支撐構網型的設備。第三個增強設備的性能和保供能力，同時也提高預測精度，特別是在極端天氣下設備要更加可靠，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。

最后在業態方面還要更多的創新，風電說到底只有更低的價格才能夠去推動這個行業的高質量發展，與光伏都不可避免各類品種面臨著競爭，將這種技術進步帶來的價格洼地轉變為其他產業發展的價值高地，轉化為其他行業發展的一種價值高地，包括微電網、風電供暖、電力制氫等等都是為了提高風電在整個行業的存在感。同時也因地制宜推動分散式的在工業園區、經濟開發區、礦區等等復合中心，高速公路、港區、旅游區因地制宜發展，提高更高的參與度。

最后關于海上，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進步，探索更大的版圖。

我就講這些，水規總院作為國家風電行業的規劃和政策研究制定、技術標準管理機構，還是愿意與各行業共同加強交流，推動我國風電產業高質量發展，在新型電力系統構建過程中也做出更多的貢獻。謝謝大家！ 

（根據演講速記整理，未經演講人審核）