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金風科技曹志剛:構建平穩安全的新型電力系統,為新能源行業攻關之重

2022年,《大國品牌》與新浪財經為踐行“綠色品牌行動計劃”目標實現,提出、制定與推動的“綠色品牌行動計劃”,現特甄選國內、外具有社會責任的綠色行動品牌企業代表人。

希望這些領軍人物作為綠色發展的倡導者,傳遞產業與企業綠色發展主流價值觀,展現綠色品牌標杆形象,引導大中小型企業共同發展,樹立產業發展信心。同時,深化、制定與落實 ESG 指標,弘揚綠色發展精神與理念,共同推動國家“雙碳”目標及品牌綠色發展目標的全面實現,最終實現產業與企業品牌的經濟效益和社會效益的共贏。

成立於1998年的金風科技,潛心深耕風電綠色主業,助力全球碳中和,領跑於可再生能源和環保產業之路。此次,金風科技股份有限公司董事兼總裁曹志剛作為綠色行動品牌企業代表人,從金風科技踐行可持續發展戰略規劃的實踐出發,為新能源科技企業助力能源革命、構建零碳生態圈提供可借鑑的成功經驗。

“‘十四五’期間,估計中國風電市場每年新增風電裝機70-80GW左右,海外風電市場每年新增裝機可能也會在60GW左右,甚至到70GW,”金風科技股份有限公司董事兼總裁曹志剛對未來的風電市場規模做了這樣的預計。

他認為,“十四五”期間,全球風電市場年新增裝機總量大概會保持130-150GW的規模,“2021年新增裝機規模接近100GW,還是比較快速的增長。”

在2021年全球風電整機商排名榜上,中國風電整機商佔據了前十名中的六個席位,其中,金風科技僅次於維斯塔斯(Vestas),年度新增裝機容量排名全球第二、中國第一。

面對風電市場的持續壯大,和國內友商的激烈競爭,作為中國風電龍頭企業的掌門人,曹志剛考慮的問題,可能並不像外界想象的那樣。

可再生能源穩定性是未來的重要挑戰

一家真正龍頭企業的修養,不僅是實現自己的盈利和市佔率,還要為行業計長遠。

“可再生能源的穩定性,可能是接下來10年20年甚至30年的重要挑戰,”曹志剛特別談到。

他站在行業角度算了這樣一筆賬。“去年全社會可再生能源發電量佔比是29%,未來要增長到超過60%,甚至在裝機容量裡佔到80%的比例。在可再生能源中,水電的可控性比較強,但風電和光伏這兩類電源對整個電網結構的穩定性,會帶來非常大的挑戰。在未來的能源結構裡,不管在國內還是海外,越來越多的新能源成為電源的主體,對電網結構的穩定性是非常重大的高門檻挑戰。”

曹志剛認為,在這個過程中,不能只看企業自己的能源裝備,還要看這些裝備在風電場裡起到的作用。“電站在電源側、在負荷側,以及在能源結構中非常必要的構成部分儲能,在用能側和供給側沒辦法完全做到平衡的時候,就需要儲能這個重要的環節加入進來,才可能做到整個能源系統的安全和穩定。”

“針對這些問題,金風科技在科技創新中已經做了很多投入,現在的投入是支撐目前電網結構的穩定性。”曹志剛更關注的是,在未來5年、10年甚至2030年碳達峰之後,基本上新增電源全部為可再生能源的新型能源結構的穩定性,將如何做到平衡。

“這不僅是機制問題,還需要更多科技投入帶來技術和產品的進步。能源雖然不可控,但它可預測,我們雖然不能把握源端,但它可以被調節,”曹志剛表示,用電負荷側和供給側,不可能一端完全圍繞另一端的變化去響應和波動,但這兩端如果做到精準預測,就可以靈活地匹配和調整。

他表示,數字化技術更智慧、更全面地與能源技術深度融合,在科技創新方面,它重塑了能源自生產到消費的全產業鏈,將引領能源革命進入新時代。 “以前可再生能源被定義是補充能源,後來定義為主要能源之一,現在按照新型能源結構的定義,它就是主力能源,在能源結構裡,可再生能源至少要擔當50%以上的能源重任。這樣,新能源的波動性、可控性、穩定性,以及對使用者側的預測連線,就需要我們做得更好。”

曹志剛認為,這方面需要行業更多的聯合。“實際上也需要新能源企業向上下游有更多延伸。與五年前我們要做到度電成本最優和風火同價一樣,目前構建新型電力系統的平穩安全成為更重要的攻關內容 。”

中國風電已進入技術創新無人區

在全球風電整機商前十名的榜單中,中國企業已經佔據大半壁江山,中國風機也在不斷重新整理行業紀錄。

金風科技曹志剛:構建平穩安全的新型電力系統,為新能源行業攻關之重

今年10月13日,我國自主研發的13。6兆瓦海上風電機組在福建三峽海上風電國際產業園下線。該機組是當前全球範圍內葉輪直徑最大、亞太地區單機容量最大的風電機組,標誌著我國海上風電大容量機組在高階裝備研發製造能力上實現重要突破。

本次下線的單機容量13。6兆瓦海上風電機組,葉輪直徑252米,葉輪掃風面積約5萬平方米,相當於7個標準足球場大。在滿發風速下,單臺機組每轉動一圈發電29千瓦時,每年可輸出6350萬千瓦時清潔電能,可滿足3萬多戶三口之家一年家庭正常用電。

這個紀錄距離上一個亞洲紀錄,僅僅相隔8個月。今年2月,該產業園下線的13兆瓦抗颱風型海上風電機組曾是亞洲地區單機容量最大、葉輪直徑最大的風電機組。

曹志剛介紹說,這是金風科技和三峽集團在2021年一起承擔的國家重點揭榜掛帥專案,“這和我們20年前剛開始幹風電時的單機容量相比已經大了20倍。”

而且,這個紀錄還在繼續被快速重新整理。曹志剛說,“我們希望在單位投入成本一定的情況下,得到更優的度電成本,同時還要滿足電網更嚴苛的要求。”

產品創新,背後的核心是技術創新。

“中國風電從80年代起步,90年代進入國產化研製,到2000年進入快速發展期,起步時我們以歐美企業作為榜樣,經過20多年的發展,現在無論是葉輪直徑、單機功率等級、塔架高度以及度電成本等方面,已經與國外前沿技術沒有差別了。”回顧中國風電的發展歷程,曹志剛表示,國內風電企業走到引領階段的“無人區”位置後,需要的是背後的技術創新支撐。

“用什麼樣的模擬軟體去做產品設計,用什麼樣的數學模型,做出來的設計能夠保證一次性成功,”他認為,還需要大型實體實驗臺的投入,去做相互間的校驗,讓數學模型的準確性更高,模擬能力更強,包括一些創新理論的提升和建立底層設計軟體能力的提升等。

隨著技術的成熟和進步,以及對經濟性的追求,風機的功率正在變得越來越大。

“海上風電要到18兆瓦甚至20兆瓦以上,陸地風機2021年主流機型單機容量還在3兆瓦級別,2022年就已經到了5兆瓦、6兆瓦了”。曹志剛坦言,“僅三年的時間,風機容量、葉輪直徑、掃風面積翻了一倍都不止,三年前是想象不到有這麼快的增長速度。”

但他也強調,風機的大型化,不是在以前基礎上簡單地延伸和放大。“沿著原來的技術邏輯和技術路線簡單放大,肯定不能支撐未來更大的單機容量,更高的度電成本要求,以及電網穩定性的要求。”

“在技術跳變期要有積累的過程,比如說2-3年的時間,透過底層技術創新的積累,透過模擬能力、實驗能力的積累,才能跨到下一個臺階,”曹志剛認為,這個過程並不是簡單的功率提升,“單機容量從18兆瓦到20兆瓦、25兆瓦或者是30兆瓦,因為風機的結構從形式上就會有巨大的差異,包括新材料的運用。”

曹志剛表示,新型大風機,除了使用新材料,還可能使用組合式模組等,這些技術的跳變點需要積累,經過產品迭代以後,才能走上更高的臺階。“從大趨勢上來講,毋庸置疑肯定會一直追求最優最好的經濟性,最好的穩定性,以及最佳的能源結構融合性。”

從實現自身運營邊界碳中和到供應商社會責任全覆蓋

在新浪財經與《大國品牌》共同釋出的首份“中國ESG優秀企業500強”榜單中,金風科技位列第二。

作為一家新能源企業,金風科技制定了“十四五”可持續發展目標。曹志剛介紹,公司結合自身業務運營特點,可持續發展目標主要聚焦誠信合規經營、綠色環保運營、可持續風電產業鏈、公平健康工作環境與和諧社群關係5大領域。

金風科技曹志剛:構建平穩安全的新型電力系統,為新能源行業攻關之重

“我們是做風力發電的,希望在自己的用電結構裡使用更多綠電。金風科技北京總部智慧園區從2010年以來的10年間,園區產值翻了一番,但單位產值二氧化碳排放量降低了62。5%。”曹志剛認為,從中可以看出,經濟增長和二氧化碳的排放是完全可以做到脫鉤的,“這10年的積累給了我們很大的信心。”

金風科技在“十四五”可持續發展戰略規劃中提出,2025年,萬元營業收入溫室氣體排放比2020年降低25%,萬元營業收入綜合能耗比2020年降低20%,並提出了在2022年實現運營層面的碳中和。

“2022年還有將近兩個月的時間,我們要實現金風科技運營邊界的碳中和。”曹志剛強調了金風科技今年的減排目標。

作為行業龍頭企業,引領產業鏈低碳轉型,也是金風科技目前在做的一項重要工作。

“可持續風電產業鏈金風科技從2013年就做了,三年後我們發現不僅二氧化碳排放降低了,單位能耗降低了,而且還能帶來很好的經濟性。所以我們就希望能夠推廣到上游的供應鏈企業,也得到了工信部的支援和認可。”曹志剛這樣說起事情的由來。

他介紹,金風科技在2021年一共做了約150家上游企業綠色供應鏈的工作,逐步讓他們生產金風產品時的綠電使用率從最初的零到10%,再到30%,“我們的目標是到2025年主要供應商生產金風科技產品綠色電力使用比例達到100%的目標。”

“金風科技的產品已銷售到全球34個國家,國內外客戶看重的不僅是我們自身社會責任的體現,也看中我們將可持續發展的社會責任覆蓋到產業鏈供應商,”曹志剛介紹,金風科技梳理了約300家風機主要零部件供應商,已經做到大部分供應商社會責任的評定和覆蓋,“接下來的目標是,到2023年底,金風科技風機零部件供應商將全部完成社會責任的評定和覆蓋。”

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