马丽芳:基于非洲能源需求的中小型风电机组市场前景展望

能见App 2023年10月19日 3666

2023年10月16日-19日,2023北京国际风能大会暨展览会(CWP2023)在北京如约召开。作为全球风电行业年度最大的盛会之一,这场由百余名演讲嘉宾和数千名国内外参会代表共同参与的风能盛会,再次登陆北京,聚焦中国能源革命的未来。

本届大会以“构筑全球稳定供应链 共建能源转型新未来”为主题,将历时四天,包括开幕式、主旨发言、高峰对话、创新剧场以及关于“全球风电产业布局及供应链安全”“双碳时代下的风电技术发展前景”“国际风电市场发展动态及投资机会”“风电机组可靠性论坛”等不同主题的21个分论坛。

10月17日下午,在“2023中小型风能设备行业发展交流会”论坛上,中国能源研究会可再生能源专委会政策研究部主任马丽芳发表了题目为《基于非洲能源需求的中小型风电机组市场前景展望》的主旨演讲。

以下为演讲全文: 

感谢和大家见面,分享《基于非洲能源需求的中小型风电机组市场也希望对大家的产业发展有所启发,我基于之前做的研究,以及对非洲市场和国内小风机行业粗浅的认识。

    分四方面介绍:非洲能源发展概况、非洲风能发展的需求和挑战、中国产业和发展经验、CREIA开展的中非合作项目介绍。

    非洲能源发展情况,对于小风机行业各行各业,以及全球也是越来越感兴趣,这个发展机遇也是很大的。尤其是对于非洲市场,对于自己来说是神奇的大洲,对于能源行业来说也是充满潜力的领域。首先从非洲的经济社会和能源需求来看,非洲作为超级大的洲来说,它的人口已经接近全球的五分之一,但是能源的需求占比上的比重是非常低的,属于极端落后的水平,需求占比只有6%,电力需求只有30%,非常缺少能源和电力的地区。

    我们统计一些数据,从2010年-2019年非洲GDP年平均增速在3%,全球GDP增速国家占比中,前十位中它占三位,但是经济上的增长,并没有对非洲生活水平的提高带来明显的效果,首先是能源需求的增速远落后于经济方面的增速,而且电力需求方面也是远落后,增速基本上保持在3%以下,远低于其他的发展中国家,发达国家是比不上的,其他的发展中国家也是落后的水平。

    尤其是南非洲,人口四成以上是极端贫困,他们使用的燃料还是比较原始的,将近6亿人未通电。左手边的图是非洲2015年、2020年经济增长水平,保持比较稳定。它的能源需求增长,以及化石能源需求增长,还是比较明显,尤其是化石能源占比比较大,它的清洁能源占比远低于5%,右手边人口和城镇化水平明显落后于能源和电力的可及性。

    整体来看,非洲能源在燃气、燃油、煤电的消费上比较明显。我们看下面图非洲地区,红色是可再生能源的占比,蓝色是水量的占比。它水量的占比比较好,相比于其他洲水平不是很落后,但是能源占比远落后于欧美发达国家,而且右手边相邻的亚洲地区,其实也有很多发展中国家。它是发展水平比较低的情况下,贡献度远不及预期,全球占比也就是3%。

    由于可持续能源的缺乏阻碍非洲地区在农业生产、粮食生产、工业化发展方面的进步。也导致其他相关的公共服务,医疗、教育水平相当的落后,一方面是由于经济落后,也有很大的一部分是能源和电力的可及性造成的约束,由此可以造成健康和环境的影响。我们现在做的很多研究,包括国际和国内的研究,对于它未来发展的要求也看到,对于它以后转型以及能源可及的紧迫程度非常担忧。

    电力水平来看归纳三个特点,一是电力消费水平非常低,装机容量不高。2021年数据大洲装机仅相当于中国装机容量的十分之一,全球其他国家相比也存在巨大的差距,整体的发电量2021年水平是800TWH的水平,它的水平与人口相比,相当于印度一半的水平。

    电力获取能力比较差,它还有四成以上的没通电人口,项目的建设程度与巴西来比,与一个国家的当量还不及。电力供应能力也比较弱,市场上供需存在绝大的缺口,一方面是用户的消费能力和消费意愿比较低,也是因为经济方面的影响,现在还是集中于使用比较落后原始的生物质材料比较多一些,有的依靠化石能源,所以电力方面收费方面和可靠性也有不确定性,导致好多大型的电力企业投资完之后电费收不到,它的收益会产生相当大的影响,也是影响电力企业对当地投资的积极性。

    另外是电力建设能力和运维能力,以及它这种线损控制能力非常弱,导致电力发出来之后,因为输送能力和运维能力导致经济和技术上的损失比较严重。

    所以从非洲整体的发展趋势来看,目前来看存在方方面面的问题和挑战,但是作为全球来看,是世界发展最快的地方,它市场发展空间和需求也是非常大的,非洲在往持续的目标上迈进。有三个主要的方面。

    一是对联合国规定下强制性国家自主贡献目标,其实非洲国家在目标设定上非常的积极,99%的非洲国家都提出自主化贡献的目标,到多少年之后我要实现碳中和和利用多少可再生能源,其实他们有自己发展的目标和发展美好的愿景。

    二是可持续发展目标上也有一定自己的想法,尤其是解决当地迫切贫困的问题方面,它还是比较重视。比如说联合国提出17项可持续发展议程目标,归根结底旨在消除贫困和促进经济繁荣保护地球的目标。对于非洲来说,如果能够实现能源上的可及性,最好是清洁低碳的能源,其实好多目标相应的得到解决,他们也把可持续发展的目标,列为重点发展的方向。

    三是人人享有可持续能源的倡议,联合国提出三大目标,确保有普及性现代化的能源服务,能源效率的提高以及可再生能源的占比,这个项目与非洲能源发展非常贴切,非洲也已经把这个列入自己国家或者区域在做可持续发展目标规划时的参考,而且像欧美的国家,包括中国对非洲做援助支援,或者是能源合作方面的时候,也会特别注重三项目标中的达成,也会非常重视对未来非洲可再生能源或者可持续能源发展目标实现,能起到的作用。

    我们聚焦非洲的能源发展,非洲地大物博,国际可再生能源署对他们风力发电做过评估是461GW左右,非洲的东部、南部特别适合风力发电。我这张图对于小风电发展不是特别的明确和公平,因为图对于大型的风电项目有参考价值,不管是测量方面的规划或者说适合发展风电,在北部、东部、南部,适当区域的划分也集中在这里,小风机发展3-6m/s,这在非洲地区还是非常丰富的,小风机没有完全并网的形式下,整个非洲还有非常大的可开发利用前景。

    总体而言,看它的资源利用的不是很充分,也有一些没利用好。一方面和地理分布相关,另外一方面当地发展策略有关,最后是经济方面的考虑,以及技术可实现的程度,也对它产生非常大的约束,我们看大的圆圈中间空的地方,内部开发的地区只占了非常少的部分,2022年底非洲装机6.5MW,它仅仅开发不到2%。

    说到非洲风能的发展,从资源上来看市场没有问题,但实实在在去非洲做风能项目,还要考虑到各方面因素。其实在国内也会做这方面的考虑,非洲来看有几个特点:一是着重聚焦民生领域,因为重点解决用电十分紧迫的问题;二是技术的可行性,大型风机对风力资源的探测和要求,以及土地的许可技术要求是非常高的。在非洲现在的技术能力水平与经济实力的水平下,完全去大规模的开发大型风电,为时尚早,但是对于中小型风机来说,正好是特别合适的发展机会。一方面是产业能够得到拓展,另外一方面能够切切实实解决当地用能用电的问题。

    还有一个问题是对当地环境影响,与全球其他地方开发充电,与当地用到的土地和当地生活环境项目,也会面临着相应的社会风险。这方面也是需要我们重点考虑的,尤其是对于非洲国家土地的性质,多数都会有社会与相符性,也会对项目产生影响。

    另外是电网的连接问题,需要并网的风电项目,非洲的电力基础设施薄弱情况下,怎么样解决偏远地区的用电问题?这是非常关键的基础性问题。

    总体对于非洲来说,开发清洁可再生能源,相对于它之前使用的石化传统能源来说,这种自补性和灵活性,提供非常大的发展和利用空间,尤其是对于中国的清洁能源技术,自身就有成本低、适用性强、对接性良好的优势,尤其是分散式、微网式的技术,还是挺符合非洲大陆分散式小聚集的现状,还有电网基础设施差的条件。

    再对照一下国内的产业,对非洲地区能产生什么样的作用?首先是风电领域是我国新能源发展的强项领域。因为从我们做可再生能源来说,风电行业既包括大型风电,同样小型风电也是不可或缺的环节。因为范围的广泛和场地适用性强,以及安装成本、应用场景的多样化,其实都是非常好的应用和使用,包括展现可再生能源开发利用价值的形式。尤其是我们在早期小风电解决用电问题,积累了非常丰富的经验。在技术开发过程中,也是有相当好的技术积累。

    随着小风电技术的发展,我们也在不断拓展新的应用领域,不断加强应用的影响力,尤其是在公共的建筑方面,尤其是交通领域,都有一些平时生活中能见到的,而不像大风机要去大风场就能看到。

    还有利用形式,自己在推行的政策下,风电项目开发,小风电也在迎来自己新的发展时代。

    总体来说,我国小型风机的发展,无论是应用形式、技术成熟度、政策保障程度,其实我们有一套自己成熟的体系,推广到海外的应用方面也有自己十分成熟的优势。

    因为我也不是小风电的专业人士,简单的写几种针对非洲市场可以推广的应用形式。一是独立的小型风电项目,在上世纪八十年代解决无电区应用的时候,离网型的风机在应用方面,已经对远离电网或者人口密集度低的地区,一方面解决电网延伸造成的经济性,另外一方面实现当地的人口清洁低碳,经济性和生活方面都有特别高的优势。独立的小型风电系统,特别的适合非洲的村落和部落地区用户的用电需求。

    风光互补项目,我们有一个很好的合作伙伴就是光伏,两个项目放在一起能够很好的改善系统的可靠性。如果大家觉得风光都不是特别稳定的能源,我们还有一些储能和采用互补的项目,基本上保证小型的用户在当地能够用上比较稳定,而且经济性比较可行的可再生能源系统。对于分散和集中式的用户,起到非常好的作用,这些对于非洲市场来说,就像非洲的医疗机构和学校,他们需要比较稳定性能源时,这种互补性系统也是他们急需利用上的模式。

    再是系统会更完善,也是规模更大一些,微电网的项目会用到村落上,这些能更好的去保证用户的用电需求,而且在电网的运行方面有更好的保证性,尤其是微网项目在无电区可以用,在有电区也可以用,可以创造更多的商业模式,比如说可以有一些电网的输送,给自己制造经济收入来源,这些不仅改善他们的用电能力,而且是改变他们生活特别好的方式。

    新场景的应用,我们自己本身的项目也在进一步拓展应用,新型储能技术的进步越来越快,而且它的成本也是逐步在降低。所以在市场需求方面,提高的特别快。对于风电项目,以及风能互补,以及微电网项目,这种用能方式还可以更大的提供一些利用市场价值,以及创造更新的模式出来。

    尤其是在电动汽车和其他电力用能方面需求的增长,对于非洲地区来说,在这方面可以实现小跨越。不但使用到清洁能源和电力,而且我用自己产生的电力,能使自己的交通自动化、清洁化,让它的生活能有一个比较好的跨越发展。虽然我们说非洲实现大能源转型是比较难实现目标,但是我们从小的模式上创新值得我们尝试,而且有能力去实现的方法。

    前面和大家介绍非洲的能源市场问题,我们对于小风电市场在非洲市场区域的思考。我们也开展了一些中非合作的项目,但是我们做的项目是研究方面的,但是也想推动产业在研究的基础上走出去,和更多的非洲当地用户企业能够有交流合作的机会,我简单介绍两个开展的活动。

    一是非洲可再生能源发展倡议,这个是去年在联合国气候变化大会上联合几家国内外机构,韩国慈善基金会、非洲气候基金、气候工作基金会和可再生能源专业委员会联合发布的倡议,这个倡议是协同开展的南南合作资源,加快推进制造能力的建设,通过能力建设以及知识的转让,对话活动,宣传和开展试点项目,来实现推动非洲国家实现低碳发展和长期的碳中和实现目标的能力建设。

    二是长期在开展活动是赋能非洲可再生能源项目,希望通过四大框架开展联合可再生能源的研究,推动项目的开发,培育本土的供应链,推动产业落地,强化人才的培养。通过这些方面,希望进一步加强与非洲国家的合作,带动国内的产业项目和人才走出去,与大家一起把清洁低碳发展的事情做起来。

以上是我们对非洲可再生能源的想法,有不当之处请大家批评指正,希望能有推动行业的机会。

(以上根据演讲速记整理,未经演讲人审核)

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