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超干货!最全风电项目类型梳理

  • 2022.12.29

  • 北极星

风电与光伏同为新能源的重要形式。近年来,国家陆续出台了一系列政策文件规范风电行业发展,其中涉及多种项目类型。本文试按时间顺序就陆续出现的项目类型进行梳理,以期为行业从业者正确认识和把握不同风电项目的类型及其特点提供帮助。

第一阶段:2009年之前

1. 微型风力发电机和中、小型风力发电机、风电场和风力田

1986年12月30日,国家经济委员会发布的《关于加强农村能源建设的意见》(国经委[1986]806号)提到,我国农村能源建设在“六五”期间安装小型风力发电装置1.6万多台,各地区、各部门要积极进行风能等方面的开发试点。

1994年7月26日,电力工业部印发《风力发电场并网运行管理规定(试行)》(电政法(1994)461号)[1],提出了风力发电场(简称“风电场”)的概念。

电力工业部于1994年9月19日印发《电力工业技术政策》和《电力工业装备政策》,其中《电力工业技术政策》在“开发新能源和可再生能源发电技术”部分提到,在风力资源丰富的地区,因地制宜推广应用风力发电,重点解决边远地区、牧区和特殊地区的用电,具体包括:(1)推广百瓦级微型风力发电机和1—10千瓦级独立供电的风力发电机组,适应农牧民用电的需要。(2)开发应用数十千瓦级的风力/柴油联合发电系统,可获得稳定的电力用于生产,并具有明显的节油效果。(3)有条件的地区,有计划的建设并网运行的风力发电场。近期宜选择单机容量300~500千瓦级风力发电机组,为此要尽快引进技术,批量生产,并着手研究更大容量的风电设备

1995年1月5日,《国家计委办公厅、国家科委办公厅、国家经贸委办公厅关于印发<新能源和可再生能源发展纲要>的通知》提到,我国风力发电总装机容量达到2.6万千瓦。80年代以来,50瓦至200瓦微型风力发电机相继研制成功并投入批量生产,目前约有12万余台在内蒙、新疆、青海等牧区草原和沿海无电网地区运行,解决了渔、牧民看电视和照明问题。1-20千瓦中、小型风力发电机组达到小批量生产阶级,目前正在研制50-200千瓦的中、大型风力发电机,有14个风电场正在建设当中。要求加强和完善风力田规划造点和勘察设计工作,建造若干个大型风力田,为2000年和2010年全国风能开发能力达到30-40万千瓦(35-46万吨标准煤)和100-110万千瓦(108万吨标准煤)创造条件。

与光伏项目类似,风电项目在发展初期也主要是应用在无电网地区解决人们的生活用电问题,这时候的风力发电机单机容量还比较小,多为50瓦至200瓦微型风力发电机,1-20千瓦中、小型风力发电机也仅是小批量生产,当时已投入为数不多的风电场项目建设中,国家在当时提出了“建造若干个大型风力田”的要求。

2. “双加”工程风电场项目

为了促进风力发电的规模化和产业化,逐渐形成我国风力发电市场,提高风力发电的竞争力,电力工业部于1995年11月21日印发《关于印发利用“双加”工程推动大型风电场建设及风电机组国产化工作意见的通知》(电水农(1995)707号),由国家经贸委安排设立“双加工程”新能源专题,其中包括风电场建设项目。当时计划到2000年风电场装机达到100万kW,初步形成规模生产能力。通知规定,“双加”工程总装机12万kW,分3年完成,这是总要求。在这个总要求下,配合风电机国产化的步骤和批量要求再考虑到风电场的具体情况和双方资金投入安排风电场建设进度。

“双加”工程风电场项目是为推动风电机组国产化进程在特定历史时期设立的项目。

3. 风力发电和柴油发电或太阳能光伏发电联合运行的供电系统、太阳能风能互补发电系统

1996年5月13日,《国家计委、国家经贸委、国家科委关于印发<中国节能技术政策大纲>的通知》提出,积极开发利用风能,风力发电机组实行大、中、小型并举,在风力资源丰富、临近电网的地区建设联网运行的风力发电场,在海岛建设风力发电和柴油发电或太阳能光伏发电联合运行的供电系统。推广使用高效、低成本的中、小型光伏发电系统和太阳能风能互补发电系统。在沿海和西北、内蒙古等省区推广光伏发电、风力发电。

国家在1996年即提出了建设风柴或风光联合运行的供电系统的构想。

4. “国债风电”示范项目

为利用好国债专项资金,顺利实施“国债风电”示范项目,进一步促进我国风力发电国产化的发展,国家经贸委资源节约综合利用司于2000年12月28日以资源[2000]046号文下发通知,印发《“国债风电”项目实施方案》。所谓“国债风电”项目,是指利用2000年国家重点技术改造项目计划(第四批国债专项资金项目)建设的8万千瓦国产风力发电机组示范风电场项目,包括内蒙古赤峰供电公司装机3万千瓦、辽宁营口供电公司装机1万千瓦、大连供电公司装机1万千瓦和新疆风能公司装机3万千瓦。

与“双加”工程风电场项目类似,“国债风电”项目也是为了国产风力发电机组的推广应用而设立的项目。

5. 大型并网风力发电、风柴蓄独立供电系统、大型风电场示范工程

《国民经济和社会发展第十个五年计划能源发展重点专项规划》(国家计委 2001年5月26日发布 计规划[2001]711号)指出,把新能源开发当作实施能源工业可持续发展的长远战略,在资源条件好、具备并网条件的地区,发展大型并网风力发电、太阳能热利用、太阳能光伏发电等。继续加快农村能源商品化进程,在资源条件具备的地区,特别是偏远地区,大力推广太阳能光伏发电、风柴蓄独立供电系统和生物质能转化、地热、小水电、薪炭林等。主要安排建设新疆、内蒙、河北、吉林、辽宁、湖北和广东等地的风电场,建设规模约50万千瓦。选择条件适宜的大型风力田,实施国际招标,建设大型风电场示范工程。

该文件提出在资源条件好、具备并网条件的地区发展大型并网风力发电,选择条件适宜的大型风力田建设大型风电场示范工程,这两类均是并网风电项目,而风柴蓄独立供电系统则属于独立/离网风电项目,二者的区别在下文讲述。

2001年10月10日,国家经贸委印发的《新能源和可再生能源产业发展“十五”规划》(国经贸资源〔2001〕1020号)提到,“九五”期间,我国大型并网风力发电发展迅速,年均增长率约为50%;到2000年底累计建成26个风电场,形成了34万千瓦的发电能力,使我国风力发电迈上了一个新台阶;全国累计安装使用小型风力发电机19万多台,为解决西部无电地区农牧民生产生活用电发挥了重要作用。在发展重点方面,要提高10千瓦以下离网型风力发电机的生产技术水平,推广风/光互补、风/柴互补和风/光/柴联合供电系统。

6. 风电特许权项目

国家发展改革委于2003年9月30日发布《风电特许权项目前期工作管理办法》(发改能源[2003]1403号)[2],对风电特许权项目前期工作的相关内容进行规定。根据该办法规定,风电特许权项目是指需通过公开招标选择投资者建设的风力发电项目。风电特许权项目前期工作经费由国家和各省(区、市)共同承担,前期工作成果归政府所有。

在此之后,国家发展改革委于2003年10月21日至22日在京召开全国大型风电场建设前期工作会议,并由国家发展改革委办公厅在2003年11月29日发布《全国大型风电场建设前期工作会议纪要》(发改办能源[2003]1287号),对当时的大型风电场建设前期工作进行安排。根据纪要规定,近期大型风电场建设按特许权方式进行建设,对于已有单位开展测风等前期工作的风电场,可继续由该单位按风电特许权项目预可行性研究工作要求,完成该风电场的预可行性研究工作,经验收合格后,作为风电特许权项目通过招标确定投资者进行建设;对于尚未开展前期工作的大型风电场,可以通过招标选择前期工作单位,由前期工作单位按风电特许权项目预可行性研究工作要求,开展该风电场的预可行性研究工作,经验收合格后,作为风电特许权项目通过招标确定投资者进行建设。

7. 离网型风力发电、并网型风力发电

2005年11月29日,国家发展和改革委员会下发《关于印发<可再生能源产业发展指导目录>的通知》(发改能源(2005)第2517号),其中对风力发电的类型进行了说明,其中离网型风力发电用于为电网不能覆盖的居民供电,包括独立户用系统和集中村落电站两种发/供电形式;并网型风力发电用于为电网供电,包括陆地和近海并网风力发电,既可以单机并网发电,也可以由多台机组建成风电场并网发电。

离网型风力发电与离网型太阳能光伏发电类似,包括独立户用系统和集中村落电站两种形式;而并网型风力发电与并网型太阳能光伏发电有所不同,前者除了在陆地上建设之外,还包括近海并网风力发电的形式,虽然当时仍处于研发阶段,但比海上光伏的发展要早很多年。

8. 并网风电场、小型独立运行风力发电机

2007年6月3日,《国务院关于印发中国应对气候变化国家方案的通知》(国发(2007)17号)[3]在“中国减缓气候变化的努力与成就”部分提到,到2005年底,已建成并网风电场60多个,总装机容量为126万千瓦,在偏远地区还有约20万台、总容量约4万千瓦的小型独立运行风力发电机。

9. 风电基地、海上风电试点项目

国家发展改革委于2007年8月31日印发的《可再生能源中长期发展规划》在发展现状部分提到,风电包括离网运行的小型风力发电机组和大型并网风力发电机组,技术已基本成熟,并提出风电的主要发展目标和建设重点如下:(1)到 2010 年,全国风电总装机容量达到 500 万千瓦。重点在东部沿海和“三北”地区,建设 30 个左右 10 万千瓦等级的大型风电项目,形成江苏、河北、内蒙古 3 个 100 万千瓦级的风电基地。建成 1~2个 10 万千瓦级海上风电试点项目。(2)到 2020 年,全国风电总装机容量达到 3000 万千瓦。在广东、福建、江苏、山东、河北、内蒙古、辽宁和吉林等具备规模化开发条件的地区,进行集中连片开发,建成若干个总装机容量 200 万千瓦以上的风电大省。建成新疆达坂城、甘肃玉门、苏沪沿海、内蒙古辉腾锡勒、河北张北和吉林白城等 6 个百万千瓦级大型风电基地,并建成100 万千瓦海上风电。

10. 小风电

国务院新闻办公室于2007年12月1日印发的《中国的能源状况与政策》提出,积极推进风力发电、生物质能和太阳能发电等利用技术,将建设若干个百万千瓦级风电基地,以规模化带动产业化。继续推广应用省柴节能灶炕、小风电、微水电等农村小型能源设施。

2008年3月3日,国家发展改革委下发《关于印发可再生能源发展“十一五”规划的通知》(发改能源〔2008〕610号),该文件在发展状况部分提到,以“送电到乡”和解决无电人口生活用电问题为契机,发展太阳能光伏发电和小风电,推动分散式可再生能源发电技术的发展。为了加快风电的规模化发展,国家采取特许权招标方式推进大型风电项目建设,并促进风电设备本地化生产和风电技术的自主创新。到2005年底,全国已建成并网风电场60多个,总装机容量达到126万千瓦,为风电的大规模发展奠定了基础。此外,在偏远地区还有约25万台小型独立运行的风力发电机,总容量约为5万千瓦。

前述两份文件均提到“小风电”的概念,然而未给出具体的定义。结合文件内容看,“小风电”约等于小型独立运行的风力发电机。

第二阶段:2009年至2016年

1. 陆上风电项目和海上风电项目

国家发展改革委于2009年7月20日发布的《关于完善风力发电上网电价政策的通知》(发改价格[2009]1906号)提出陆上风电项目和海上风电项目的概念,并分资源区制定了陆上风电标杆上网电价。

国家能源局和国家海洋局于2010年1月22日联合印发的《海上风电开发建设管理暂行办法》(国能新能〔2010〕29号)[4]给出了海上风电项目的定义。该办法第二条规定,海上风电项目是指沿海多年平均大潮高潮线以下海域的风电项目,包括在相应开发海域内无居民海岛上的风电项目。

2. 分散式接入风电和分散式风电

2011年7月12日,国家能源局印发《关于分散式接入风电开发的通知》(国能新能〔2011〕226号),提出“借鉴国际先进经验,在规模化集中开发大型风电场的同时,因地制宜、积极稳妥地探索分散式接入风电的开发模式”,并对分散式接入风电开发的主要思路与边界条件进行了规定。该文件系首次提出“分散式接入风电”的概念,但并未对其进行定义。

国家能源局于同年11月17日印发的《分散式接入风电项目开发建设指导意见》(国能新能〔2011〕374号)[5]给出了分散式接入风电的定义。国能新能〔2011〕374号文规定,分散式接入风电项目是指位于用电负荷中心附近,不以大规模远距离输送电力为目的,所产生的电力就近接入电网,并在当地消纳的风电项目。由此可见,早期的“分散式接入风电项目”并不包括“小型独立运行的风力发电机”,而仅指并网的部分项目。

后来,国家能源局于2018年4月3日印发的《分散式风电项目开发建设暂行管理办法》(国能发新能[2018]30号)采用了“分散式风电项目”的概念(与“分散式接入风电项目”相比删除了“接入”二字)。根据该办法第二条规定,分散式风电项目是指所产生电力可自用,也可上网且在配电系统平衡调节的风电项目。由此可见,“分散式风电项目”同时包括离网型项目和并网型项目。

3. 大型现代风电基地

2014年6月7日,国务院办公厅印发《关于印发<能源发展战略行动计划(2014-2020年)>的通知》(国办发〔2014〕31号),要求大力发展风电。重点规划建设酒泉、内蒙古西部、内蒙古东部、冀北、吉林、黑龙江、山东、哈密、江苏等9个大型现代风电基地以及配套送出工程。以南方和中东部地区为重点,大力发展分散式风电,稳步发展海上风电。到2020年,风电装机达到2亿千瓦,风电与煤电上网电价相当。

4. 集中式风电

2015年7月6日,《国家发展和改革委员会、国家能源局关于促进智能电网发展的指导意见》(发改运行(2015)1518号)发布实施,该文件提出“鼓励在集中式风电场、光伏电站配置一定比例储能系统”。

《国家能源局关于可再生能源发展“十三五”规划实施的指导意见》(国能发新能[2017]31号)规定“集中式风电和光伏发电的年度规模确定及分配都要以省级电网企业承诺投资建设电力送出工程和出具的电力系统消纳能力意见为前提”。

前述两份文件中出现了“集中式风电”的概念,结合以往政策文件理解,这里的“集中式风电”应与“分散式风电”相对应。

5. 分布式风电

2015年11月26日,国家发展改革委和国家能源局印发的《关于印发电力体制改革配套文件的通知》(发改经体[2015]2752号)附件4《关于有序放开发用电计划的实施意见》提到,拥有分布式风电、太阳能发电的用户通过供电企业足额收购予以保障,目前不参与市场竞争。此处系官方首次提出“分布式风电”的概念,但并未指出其与“分散式风电”的关系。虽然后来的官方文件中恢复了“分散式风电”的提法,但在国家能源局、农业农村部和国家乡村振兴局于2021年12月29日联合印发的《加快农村能源转型发展助力乡村振兴的实施意见》(国能发规划〔2021〕66号)和国家能源局于2022年3月17日印发的《2022年能源工作指导意见》(国能发规划〔2022〕31号)中也均有“分布式风电”的说法。

国能发规划〔2021〕66号文提出,采取“公司+村镇+农户”等模式,利用农户闲置土地和农房屋顶,建设分布式风电和光伏发电,配置一定比例储能,自发自用,就地消纳,余电上网,农户获取稳定的租金或电费收益。国能发规划〔2022〕31号文提出,充分利用油气矿区、工矿场区、工业园区的土地、屋顶资源开发分布式风电、光伏。

作者认为,分布式风电这一提法更加强调项目的场址特征,而分散式风电则着重于从项目接入和消纳角度定义项目,实践中二者的范围几乎等同。关于二者的联系和区别,有待官方文件进一步明确。

6. 沿海风电、海上风电、新能源发电基地、风电供暖、制氢等示范工程

2016年3月22日,国家能源局印发的《关于印发<2016年能源工作指导意见>的通知》(国能规划(2016)89号)提出,压减东部地区重点区域煤炭消费总量,重点发展核电、沿海风电、太阳能和海上油气开发利用。开展风电供暖、制氢等示范工程建设。稳步发展风电。推动“三北”地区风电健康发展,鼓励东中部和南部地区风电加快发展。推进准东、锡盟、晋北、张家口三期新能源发电基地规划建设,提高新能源发电外送电量比重。研究解决制约海上风电发展的技术瓶颈和体制障碍,促进海上风电健康持续发展。

国能规划(2016)89号文除了以往文件中提到过的风电项目类型外,还提出“开展风电供暖、制氢等示范工程建设”,扩展了风电项目的应用场景。

7. 风光水火储多能互补工程

2016年12月10日,国家发展改革委印发的《可再生能源发展“十三五”规划》(发改能源[2016]2619号)提出,发挥水电、光热等可再生能源调节能力,促进水电、风电、光伏、光热等可再生能源多能互补和联合外送。同年12月26日,国家发展改革委和国家能源局联合印发的《能源发展“十三五”规划》(发改能源[2016]2744号)提出,利用大型综合能源基地风能、太阳能、水能、煤炭、天然气等资源组合优势,推进风光水火储多能互补工程建设运行。《国家能源局关于公布首批多能互补集成优化示范工程的通知》(国能规划[2017]37号)公布的首批多能互补集成优化示范工程包括了6个风光水火储多能互补集成优化示范工程。

8. 近海风电和潮间带风电

2016年12月26日,《国家发展和改革委员会关于调整光伏发电陆上风电标杆上网电价的通知》(发改价格(2016)2729号)印发,其中对非招标的海上风电项目,区分近海风电和潮间带风电两种类型确定上网电价,首次明确对海上风电项目分为近海风电和潮间带风电两种类型。

9. 深海风电

国家海洋局于2016年12月30日印发的《海洋可再生能源发展“十三五”规划》(国海发[2016]26号)提出,研发深海漂浮式风电机组,探索海上风电和波浪能、潮流能等综合利用,掌握远距离深水大型海上风电场设计、建设及运维等关键技术,推进深海风电发展。

第三阶段:2017年至今

1. 风电平价上网示范项目

2017年5月17日,《国家能源局综合司关于开展风电平价上网示范工作的通知》印发,首次在全国范围内开展风电平价上网示范工作。根据通知规定,示范项目的上网电价按当地煤电标杆上网电价执行,相关发电量不核发绿色电力证书。

2. 平价上网和低价上网试点项目

2019年1月7日,国家发展改革委和国家能源局印发《关于积极推进风电、光伏发电无补贴平价上网有关工作的通知》(发改能源〔2019〕19号),通知要求,开展平价上网项目和低价上网试点项目建设。各地区要认真总结本地区风电、光伏发电开发建设经验,结合资源、消纳和新技术应用等条件,推进建设不需要国家补贴执行燃煤标杆上网电价的风电、光伏发电平价上网试点项目。在资源条件优良和市场消纳条件保障度高的地区,引导建设一批上网电价低于燃煤标杆上网电价的低价上网试点项目。

3. 集中式风电项目、分散式风电、海上风电项目

2019年5月28日,国家能源局下发《关于2019年风电、光伏发电项目建设有关事项的通知》(国能发新能〔2019〕49号),要求积极推进平价上网项目建设,严格规范补贴项目竞争配置。该文件附件1《2019年风电项目建设工作方案》提出,完善集中式风电项目竞争配置机制,采取多种方式支持分散式风电建设,有序稳妥推进海上风电项目建设。

4. 保障性并网项目和市场化并网项目

2021年5月11日,国家能源局印发《关于2021年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知》(国能发新能〔2021〕25号),要求建立保障性并网、市场化并网等并网多元保障机制,并首次提出保障性并网项目和市场化并网项目的概念。其中,各省(区、市)完成年度非水电最低消纳责任权重所必需的新增并网项目,由电网企业实行保障性并网,保障性并网项目由各省级能源主管部门通过竞争性配置统一组织;对于保障性并网范围以外仍有意愿并网的项目,可通过自建、合建共享或购买服务等市场化方式落实并网条件后,由电网企业予以并网,并网条件主要包括配套新增的抽水蓄能、储热型光热发电、火电调峰、新型储能、可调节负荷等灵活调节能力。

5. 大型风电基地项目

2021年10月21日,国家发展和改革委员会等9部委联合印发的《“十四五”可再生能源发展规划》(发改能源〔2021〕1445号)提出,坚持生态优先、因地制宜、多元融合发展,在“三北”地区优化推动风电和光伏发电基地化规模化开发,在西南地区统筹推进水风光综合开发,在中东南部地区重点推动风电和光伏发电就地就近开发,在东部沿海地区积极推进海上风电集群化开发。其中在大力推进风电和光伏发电基地化开发方面,要统筹推进陆上风电和光伏发电基地建设,加快推进以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电太阳能发电基地,有序推进海上风电基地建设。

2022年1月30日,国家发展改革委和国家能源局印发《关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》(发改能源〔2022〕206号),提出以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点,加快推进大型风电、光伏发电基地建设。国家能源局于2022年3月17日印发的《关于印发<2022年能源工作指导意见>的通知》(国能发规划〔2022〕31号)提出大力发展风电光伏,加大力度规划建设以大型风光基地为基础、以其周边清洁高效先进节能的煤电为支撑、以稳定安全可靠的特高压输变电线路为载体的新能源供给消纳体系。

此外,国务院于2022年5月24日印发的《关于印发扎实稳住经济一揽子政策措施的通知》(国发〔2022〕12号)亦要求加快推动以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地建设,近期抓紧启动第二批项目。

2022年7月27日,国家能源局新能源和可再生能源司司长李创军在国新办就“加快建设能源强国 全力保障能源安全”有关情况举行的发布会上表示,在沙漠、戈壁、荒漠地区建设大型风光电基地,是贯彻习近平总书记重要指示精神、支撑如期实现碳达峰碳中和目标、推进能源清洁低碳转型、提高能源安全保供能力、扩投资稳增长的重要举措。国家能源局认真贯彻落实习近平总书记的重要讲话和指示批示精神,把以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地的建设作为“十四五”新能源发展的重中之重。

截至本文撰稿之时,第一批基地项目已经全面开工建设,第二批基地项目清单已经印发,第三批基地项目的申报已经陆续启动。可以预见,大型风电基地项目将成为“十四五”期间风电项目发展的重头戏。

总 结

纵观风电项目类型演变过程可以看出,风电项目类型虽未像光伏项目一样名目繁多(光伏项目类型详见《光伏项目类型梳理》一文),但是亦存在多种不同类别。根据不同分类标准,可将风电项目分为以下几类:

1. 从装机地点角度可分为陆上风电项目和海上风电项目两大类,其中陆上风电项目可根据接入和消纳方式的不同分为集中式风电项目和分散式风电项目,海上风电项目根据装机地点的不同又可分为近海风电项目和潮间带风电项目;

2. 从是否享有国家补贴角度可分为平价上网项目、低价上网项目和需要国家补贴的项目,随着平价上网时代的到来需要国家补贴的项目的数量和规模将逐渐固定;

3. 从是否与公共电网相连接可分为独立/离网风电项目和并网风电项目,其中独立/离网风电项目开始时主要为解决无电地区用电问题而出现,现并网风电项目已占据行业主流;

4. 从并网条件的不同可分为保障性并网项目和市场化并网项目;

5. 从是否存在与其他能源形式相互补充的角度可分为单一风电项目和多能互补光伏项目(如风光互补项目、源网荷储一体化项目等)。

此外,国家在不同历史时期陆续推出过“双加”工程风电场项目、“国债风电”示范项目、大型风电基地等专项工程,这些工程项目都是集中式风电项目、海上风电项目等的具体应用。

展望未来,随着技术水平的不断发展和进步,一些新的风电项目类型有望实现商用,如高空风电[6]等,期待风电项目能够在国家“3060”双碳目标的实现过程中发挥重要作用。



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