風(fēng)電，在清潔能源裝機(jī)規(guī)模上曾經(jīng)遙遙領(lǐng)先于光伏。但是，就在最近一年，它已經(jīng)被光伏甩在了身后。

根據(jù)國(guó)家能源局統(tǒng)計(jì)，截至今年10月底，我國(guó)風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為404GW，光伏為536GW，已經(jīng)拉開132GW的差距。這個(gè)差距，主要是今年才拉開的。前10個(gè)月，我國(guó)風(fēng)電新增裝機(jī)僅為37GW，光伏新增裝機(jī)143GW，光伏是風(fēng)電的近四倍。當(dāng)然，兩者在投入上也完全不同，前十個(gè)月我國(guó)對(duì)風(fēng)電裝機(jī)的投資是1700億，光伏是2700億，差了1000億。

至于風(fēng)電是何時(shí)被光伏所超越，趕碳號(hào)還專門查了下，這事發(fā)生在一年多前。2022年8月底，我國(guó)風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)345GW，光伏是350GW，當(dāng)月光伏裝機(jī)首度超過(guò)風(fēng)電。

當(dāng)然，裝機(jī)規(guī)模和發(fā)電量，完全是兩回事。據(jù)國(guó)家能源局披露，今年前三季度，我國(guó)風(fēng)電光伏發(fā)電量為1.07萬(wàn)億度，其中風(fēng)力發(fā)電6331億度，光伏4369億度。光伏在發(fā)電量上超過(guò)風(fēng)電，也只是一個(gè)時(shí)間問(wèn)題。

關(guān)鍵在于，光伏組件在過(guò)去一年中，從1.9元/W降到一塊以下，降本速度遠(yuǎn)超風(fēng)電。也許，正因?yàn)轱L(fēng)電市場(chǎng)的看淡，才讓金風(fēng)、明陽(yáng)、三一等一眾風(fēng)機(jī)巨頭轉(zhuǎn)戰(zhàn)光伏。

01

全球風(fēng)電裝機(jī)，或?qū)⒋蠓抡{(diào)

咨詢公司伍德麥肯茲（Wood Mackenzie）在本周二表示，由于美國(guó)海上風(fēng)電行業(yè)的財(cái)務(wù)困難，以及中國(guó)對(duì)于風(fēng)電項(xiàng)目的審批和裝機(jī)進(jìn)展緩慢，未來(lái)十年，全球風(fēng)電行業(yè)新增裝機(jī)容量將低于此前的預(yù)期。

全球最大的海上風(fēng)電場(chǎng)開發(fā)商Orsted、能源巨頭BP、挪威Equinor已對(duì)其美國(guó)海上風(fēng)電投資組合進(jìn)行了價(jià)值數(shù)億美元的減值，理由是螺旋式上升的融資成本和供應(yīng)延遲。

伍德麥肯茲將2032年底全球風(fēng)電裝機(jī)容量預(yù)測(cè)下調(diào)了29 吉瓦 (GW)，累計(jì)裝機(jī)容量降至2.35 太瓦。

此次降級(jí)僅導(dǎo)致預(yù)期運(yùn)力發(fā)生不到2 的變化，其中超過(guò)80%的降幅是由于包括美國(guó)和中國(guó)等主要市場(chǎng)在內(nèi)的不利因素造成的。

伍德麥肯茲全球可再生能源研究副總裁盧克·萊萬(wàn)多夫斯基在一份聲明中表示：“盡管中國(guó)項(xiàng)目執(zhí)行和美國(guó)離岸市場(chǎng)成熟度近期面臨挑戰(zhàn)，但全球長(zhǎng)期市場(chǎng)基本面仍相對(duì)強(qiáng)勁。”

伍德麥肯茲表示，Orsted 取消了新澤西州的海洋風(fēng)電項(xiàng)目，這預(yù)計(jì)將使美國(guó)近 8 吉瓦的海上項(xiàng)目推遲到 2032 年之后。這同時(shí)意味著美國(guó)到2030年30GW的海上風(fēng)電裝機(jī)目標(biāo)僅能實(shí)現(xiàn)一半。

伍德麥肯茲同時(shí)表示，由于許可證要求收緊和項(xiàng)目取消，中國(guó)風(fēng)電市場(chǎng)增長(zhǎng)的放緩，將帶來(lái)短期阻力，這導(dǎo)致全球風(fēng)電裝機(jī)容量預(yù)測(cè)減少12吉瓦。當(dāng)然，雖然在短期內(nèi)面臨挑戰(zhàn)，但中國(guó)2026年至2032年陸上風(fēng)電的前景仍然可以期待。

美國(guó)拜登政府的目標(biāo)是到 2030 年在美國(guó)沿海部署 30 吉瓦的風(fēng)能。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)意味著每年為超過(guò) 1000 萬(wàn)戶家庭提供低成本電力，同時(shí)避免 7800 萬(wàn)噸二氧化碳排放。但是，美國(guó)的海上風(fēng)電仍處于起步階段。風(fēng)能開發(fā)商在投資技術(shù)之前必須了解海洋環(huán)境的復(fù)雜性。這些復(fù)雜性包括風(fēng)的強(qiáng)度和方向；風(fēng)如何在風(fēng)能發(fā)電廠內(nèi)部和周圍流動(dòng)；以及大氣和海洋如何與海上風(fēng)力渦輪機(jī)相互作用。

大氣風(fēng)能模型幫助科學(xué)家在理解海上風(fēng)電的復(fù)雜性方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但仍然存在許多知識(shí)空白。最近，由美國(guó)太平洋西北國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（PNNL）領(lǐng)導(dǎo)的多機(jī)構(gòu)風(fēng)能專家團(tuán)隊(duì)概述了評(píng)估海上風(fēng)資源的科學(xué)“重大挑戰(zhàn)”，并確定了模型、數(shù)據(jù)集和模型驗(yàn)證方面的差距。

02

風(fēng)電暴露出的問(wèn)題

在能源生產(chǎn)方面，天下沒(méi)有免費(fèi)的午餐。隨著世界開始大規(guī)模向低碳能源轉(zhuǎn)型，充分了解每種能源的優(yōu)缺點(diǎn)以及可再生能源對(duì)環(huán)境的影響至關(guān)重要。

哈佛大學(xué)研究人員在《環(huán)境研究快報(bào)》和《焦耳》雜志上的兩篇論文中指出，美國(guó)向風(fēng)能或太陽(yáng)能的過(guò)渡，將需要比之前想象的要多出5-20 倍的土地。而且，如果如此大規(guī)模的風(fēng)力發(fā)電站的建成，將使美國(guó)大陸的平均表面溫度升高 0.24 攝氏度。

哈佛大學(xué)約翰·A·保爾森工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院 (SEAS) 戈登·麥凱應(yīng)用物理學(xué)教授戴維·基思 (David Keith) 表示：“從任何環(huán)境指標(biāo)來(lái)看，風(fēng)都勝過(guò)煤炭，但這并不意味著它的影響可以忽略不計(jì)。”論文的資深作者。“我們必須迅速擺脫化石燃料，以阻止碳排放。為此，我們必須在各種低碳技術(shù)之間做出選擇，所有這些技術(shù)都會(huì)產(chǎn)生一些社會(huì)和環(huán)境影響。”

基思還是哈佛大學(xué)肯尼迪學(xué)院公共政策教授。他指出，“風(fēng)力發(fā)電對(duì)氣候的直接影響是立竿見影的，而減少排放的好處則緩慢累積。”

美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局公布了美國(guó)各地 57,636 座風(fēng)力渦輪機(jī)的位置。使用該數(shù)據(jù)集，基思在研究后認(rèn)為，“對(duì)于風(fēng)能，我們發(fā)現(xiàn)平均功率密度（即發(fā)電量除以風(fēng)力發(fā)電廠的占地面積）比一些領(lǐng)先能源專家的估計(jì)值低 100 倍。大多數(shù)估計(jì)都沒(méi)有考慮渦輪機(jī)與大氣的相互作用。對(duì)于孤立的風(fēng)力渦輪機(jī)來(lái)說(shuō)，相互作用根本不重要，但一旦風(fēng)電場(chǎng)深度超過(guò)5到10公里，這些相互作用就會(huì)對(duì)功率密度產(chǎn)生重大影響。”

對(duì)于太陽(yáng)能來(lái)說(shuō)，平均功率密度（以瓦特/平方米為單位）比風(fēng)能要高10倍，但也遠(yuǎn)低于領(lǐng)先能源專家的估計(jì)。

這項(xiàng)研究表明，風(fēng)電場(chǎng)不僅需要更多的土地來(lái)實(shí)現(xiàn)擬議的可再生能源目標(biāo)，而且在如此大規(guī)模的情況下，風(fēng)電場(chǎng)還將改變氣候。

《焦耳》雜志就指出，“如果你展望未來(lái) 10 年，在某些方面，風(fēng)力發(fā)電實(shí)際上比煤炭或天然氣對(duì)氣候的影響更大。如果你的觀點(diǎn)是未來(lái)一千年，那么風(fēng)力發(fā)電對(duì)氣候的影響比煤炭或天然氣要小得多。”

03

全球變暖進(jìn)一步弱化風(fēng)電優(yōu)勢(shì)

科羅拉多大學(xué)研究人員領(lǐng)導(dǎo)發(fā)表的一項(xiàng)研究表明，隨著氣候變暖，碳排放將減少北半球和中緯度地區(qū)未來(lái)可用于轉(zhuǎn)化為電力的風(fēng)量。

這項(xiàng)發(fā)表在《自然地球科學(xué)》上的研究斷言，美國(guó)中部、英國(guó)和愛(ài)爾蘭、中東北部以及中亞和遠(yuǎn)東地區(qū)受到的影響最為強(qiáng)烈。

另一方面，它還表明可用于熱帶和南半球排放情景的替代能源的風(fēng)能顯著增加。盡管作為化石燃料的替代品，風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電的能力在世界范圍內(nèi)迅速增長(zhǎng)，但區(qū)域研究表明，通過(guò)使用渦輪機(jī)可轉(zhuǎn)換為能源的風(fēng)量可能會(huì)隨著氣候變化而波動(dòng)。

卡納斯卡斯的（Kristopher Karnauskas ）和他的同事將全球氣候模型模擬與工業(yè)風(fēng)力渦輪機(jī)相結(jié)合，計(jì)算出預(yù)計(jì)的氣候變化對(duì)未來(lái)風(fēng)力發(fā)電能力的影響。

據(jù)一份新聞稿稱，他們發(fā)現(xiàn)，到 2050 年，美國(guó)中部地區(qū)的平均風(fēng)力發(fā)電量預(yù)計(jì)將下降8% 至10%，到 2100 年將下降 14% 至 18%，具體取決于碳排放水平。

他們將預(yù)計(jì)風(fēng)力發(fā)電量的下降歸因于北極的迅速變暖，這降低了北極與熱帶地區(qū)之間的溫差，進(jìn)而影響了風(fēng)暴的強(qiáng)度。

卡納斯卡斯表示，“之前針對(duì)氣候變化和風(fēng)能的研究?jī)H限于地理范圍，缺少的是“全球視野”。

“這就是我們所做的。我們做出了第一個(gè)與政策討論相關(guān)的全球評(píng)估，”他說(shuō)。“我們使用與IPCC（政府間氣候變化專門委員會(huì)）相同的溫室氣體排放情景來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)的其他事情。”

“風(fēng)力發(fā)電不會(huì)消失。風(fēng)電仍應(yīng)被視為投資組合的重要組成部分，作為更廣泛戰(zhàn)略的一部分，”卡納斯卡斯說(shuō)，“可能更多的是讓每臺(tái)風(fēng)力渦輪機(jī)的效率提高10%，或者增加 10%，以彌補(bǔ)這一不足。”