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北極星風力發電網訊:近日，國際可再生能源署(IRENA) 發佈了《風電的未來——開發、投資、技術、併網以及社會經濟效益》(Future of Wind：Deployment, investment,technology, grid integration and socio-economic aspects)報告。
該報告分析了風電產業發展至今的一些成就。近年來，氣候變化、空氣汙染以及能源安全等問題日益嚴峻, 全球各國都在加速能源結構調整，對可再生能源的利用成為焦點，風電在其中舉足輕重，成為發電量僅次於水電的清潔能源。截至2018年年底，全球風電總裝機容量達591GW，同比增長9%。這些成績不是一蹴而就的，全行業為發展付出了很多努力，建立了諸多有影響力的組織，並且不斷推動技術進步和成本下降。
雖然風電發展至今取得了很多令人欣喜的成績，但2019年4月國際可再生能源署發佈的《全球能源轉型: 2050年的路線圖》顯示，至2050年, 與能源相關的二氧化碳排放量必須比目前水平減少70%，才能達到應對氣候變化的目標，並提出可再生能源與深度電氣化相結合可以實現75%的減排，若加上節能措施提升能源利用效率，能將減排效果提升至90%。
風能和太陽能將引領全球電力行業的轉型。陸上和海上風電裝機容量需超過總電力需求的35%左右，到2050年成為主要的發電來源。這意味著到2030年，全球陸上風電的累計裝機容量應增加至1787GW，到2050年應增至5044GW；到2030年，全球海上風電累計裝機容量應達到228GW，到2050年將大幅增長至接近1000GW。
亞洲將成為主導力量。到2050年，該區域陸上風電裝機容量將佔全球總裝機容量的50% 以上,其次為北美(23%)和歐洲(10%)。海上風電方面，亞洲將在未來幾十年內佔據領先地位，到2050年，亞洲的裝機容量將佔60% 以上，其次是歐洲(22%) 和北美(16%)。
技術創新
機組大型化趨勢早已是不爭的事實。更大的容量、風輪直徑以及更高的輪轂高度將帶來更高的發電量。預計陸上機組的平均單機容量將從2018年的2.6MW增至2025年的4~5MW。目前最大的投運海上機組容量約為9.5MW，這一紀錄將會很快被超越，預計2025年投產的項目將包括單機容量為12MW及以上的風電機組。通過研究和開發，有可能在未來10~20年內將這一指標提高到15~20MW。結合改進的風電機組技術、更高的輪轂高度和更大的掃風面積，可以提高給定風能資源的裝機容量。
就陸上風電場而言，全球加權平均容量因數將從2018年的34%上升至2030年的30%~55%，以及2050 年的32%~58%。海上風電場將取得更大的進展，相較於2018年43% 的平均值，2030 年項目容量因數在36%~58%，2050 年則在43%~60%。
此外，機組基礎技術的進步是加快海上風電發展的關鍵因素。漂浮式基礎是一種有可能“改寫規則”的技術，可以有效地利用深水海域中豐富的風能資源，從而為海上風電市場未來的快速發展鋪平道路。業內專家估計，到2030年，全世界可安裝約5~30GW的漂浮式風電機組，根據各個地區的發展速度，到2050年，漂浮式機組可佔據全球海上風電裝機總容量的5%~15%。
而創新的技術解決方案，如適當的系統靈活性措施和電網的擴建與加固，以及改善的市場條件和商業模式，對增加風電在電力系統中的佔比至關重要。為有效管理大規模可再生能源，必須在能源系統的所有部門間靈活利用能源。在全球範圍內，要在2050年之前整合60%的可再生能源發電量（其中35%來自風電），相較於2018年在電網和電池存儲方面的投資（2970億美元／年），從現在開始到2050年左右,該投資將需要增加四分之一以上，達到3740億美元／年。
投資規模擴大
目前，雖然技術在不斷進步，全球部署不斷加強，但可再生能源在整個能源結構的佔比仍然較低，擴大風電投資是提供支持的關鍵。所以，真正需要的是一系列的倡議和政策，來進行大幅的資本再分配。達成預期意味著從現在到2030年，全球陸上風電平均每年投資要增加一倍以上，即1460億美元／年，而在2030―2050年，這一增長將達到3倍以上（2110億美元／年）。
對於海上風電，與2018年的投資（194億美元／年）相比，從現在到2030年，全球平均年投資將需要增加3倍（610億美元／年），到2050年, 這一增長將達到5倍以上（1000億美元／年）。
成本持續下降
風電的大規模發展將會提高規模經濟以及供應鏈水平，加之技術的不斷革新，風電的成本將會持續下降。
在全球範圍內，陸上風電項目的總安裝成本在未來30年將繼續大幅下降，到2030年，平均安裝成本將下降至800~1350美元／千瓦，到2050年降至650~1000美元／千瓦。海上風電項目的平均安裝成本將在未來幾十年內進一步下降，到2030年將介於1700~3200美元／千瓦之間，到2050年將處於1400~2800美元／千瓦。
與所有化石燃料發電電源相比，陸上風電的平準化度電成本已經較有競爭力，並且隨著安裝成本和性能的不斷改善，將進一步下降。在全球範圍內，陸上風電的平準化度電成本將下降到2030年的0.03~0.05 美元／千瓦時和2050年的0.02~0.03 美元／千瓦時。海上風電已經在某些歐洲市場具有競爭力，例如德國、荷蘭和法國等，而在其他歐洲市場，例如英國則即將開始市場化競爭。到2030年，海上風電將在世界其他市場中具備競爭力，其成本將降至化石燃料的低成本範圍。到2030年，海上風電的平均平準化度電成本將從2018年的0.13 美元／千瓦時降至0.05~0.09美元／千瓦時，到2050年將降至0.03~0.07美元／千瓦時。
更高的社會經濟效益
預計到2030年，風電產業將提供超過374萬個就業機會，2050年將超過600萬個，與2018年的116萬相比，分別高出近3倍和5倍。為最大限度地獲益於能源轉型，需要更為完善的政策框架。開發政策需要與併網和扶持政策協調一致。在扶持性政策的保護下，要特別關注工業、勞工、金融、教育和技能政策，以最大限度地實現轉型獲益。
行業需要為未來三十年風電市場的大規模增長做好準備，著手解決風電發展面臨的主要問題，通過政策、戰略、商業模式和金融工具的進一步完善，確保風電在未來三十年快速增長，才能實現向低碳可持續的能源系統轉型。一是技術方面，配套基礎設施亟待完善；技術有待進一步成熟，以提高發電效率和應對更為惡劣的自然條件；電網的建設需要進一步優化，以接納更多的可再生能源電力。二是市場方面，風電初始成本過高，投資回報期長；融資渠道有限; 海上風電供應鏈不成熟；碳排放和空氣汙染等付出的代價不明確。三是政策法規方面，部分地區過於複雜或老舊的監管框架不利於可再生能源的發展；缺乏高效的財政支持；缺乏明確的標準和質量監管措施；缺乏長期穩定的政策預期。四是社會和環境方面，公眾因噪音、光影、安全等誤解對機組建設的反對；風電機組運行對生態的影響等。
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