????二、歐盟戰(zhàn)略能源技術(shù)路線圖——風(fēng)能 ????(一)編制過程和背景 ????發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)模式是歐盟追求的前瞻性目標(biāo)之一,歐盟針對這一目標(biāo)設(shè)立了一套廣泛的政策架構(gòu),包括達(dá)到2020年氣候和能源目標(biāo)及制定碳排放交易機(jī)制等,歐盟將風(fēng)能作為實現(xiàn)上述目標(biāo)的戰(zhàn)略性能源技術(shù)之一。內(nèi)部成員國自20世紀(jì)70年代中期開始頒布積極政策鼓勵可再生能源發(fā)展,到20世紀(jì)90年代成為世界風(fēng)能發(fā)展的中心?,F(xiàn)在歐盟作為一個整體不僅擁有全世界最大的風(fēng)電裝機(jī)容量,而且擁有全世界最先進(jìn)的風(fēng)電技術(shù)和全世界最領(lǐng)先的生產(chǎn)能力,并且已率先開始發(fā)展海上風(fēng)能。截至2011年,歐盟全境風(fēng)電累計裝機(jī)容量接近100GW,占世界總裝機(jī)的近40%,風(fēng)力發(fā)電量達(dá)到2040億kWh,能夠滿足6.3%的電力需求。 ????為加快具有成本效益的低碳能源技術(shù)的開發(fā)和部署,歐盟委員會于2007年11月底提出了一份綜合性能源科技發(fā)展戰(zhàn)略——歐洲能源技術(shù)戰(zhàn)略規(guī)劃(European Strategic Energy Technology Plan,SET–Plan)。為配合SET–Plan的實施,歐盟從2008年開始草擬SET–Plan關(guān)鍵能源技術(shù)路線圖,在與歐洲各能源技術(shù)平臺、行業(yè)協(xié)會及成員國等開展持續(xù)的討論后,于2009年10月公布了作為未來十年行動計劃的七個低碳能源技術(shù)路線圖(風(fēng)能技術(shù)路線圖是其中之一),圍繞歐洲能源體系,構(gòu)建了到2020年時轉(zhuǎn)型為低碳經(jīng)濟(jì)的愿景,以提高技術(shù)成熟水平為目的,以使這些技術(shù)能在規(guī)劃期至2050年期間達(dá)到較大的市場份額。其中對風(fēng)能領(lǐng)域提出的目標(biāo)是:到2020年風(fēng)力發(fā)電在歐盟終端電力消費中所占比例提升到20%。 ????SET–Plan路線圖對每項低碳能源技術(shù)均提出了戰(zhàn)略目標(biāo)、技術(shù)目標(biāo)和將在未來十年實施的研究、開發(fā)、示范及市場推廣行動,同時,對實現(xiàn)上述目標(biāo)公私部門所需要的投資額進(jìn)行了預(yù)估,并對每項行動提出了需要達(dá)成的關(guān)鍵性能指標(biāo),以利于考核評估。路線圖將這些行動分成了三大類: ????1.研發(fā)計劃。包括:研究機(jī)構(gòu)及大學(xué)等部門開展的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究項目、小規(guī)模中試項目和材料、部件的測試設(shè)施項目。 ????2.示范計劃。由技術(shù)的實際測試與大規(guī)模示范組成,特別是驗證技術(shù)全規(guī)??尚行?,為技術(shù)從研究向市場轉(zhuǎn)化搭建橋梁。 ????3.市場推廣措施。將產(chǎn)品從示范階段向市場成功轉(zhuǎn)化,這類型行動項目涉及到對有可能成為未來能源體系支柱的一些關(guān)鍵概念進(jìn)行可行性示范并積累經(jīng)驗,如可容納不同電源的虛擬電廠、城市大規(guī)模光伏系統(tǒng)及其他節(jié)能措施。 ????(二)主要內(nèi)容 ????1.戰(zhàn)略目標(biāo) ????提升風(fēng)能技術(shù)競爭力,促成近海和深海資源潛能的開發(fā),促進(jìn)風(fēng)力發(fā)電的并網(wǎng),到2020年使風(fēng)力發(fā)電在歐盟終端電力消費中所占比例提升到20%。 ????2.技術(shù)領(lǐng)域 ????路線圖提出了四個技術(shù)領(lǐng)域:新型風(fēng)機(jī)和零部件、大型和深海(>30米)風(fēng)機(jī)基座結(jié)構(gòu)技術(shù)、大規(guī)模易變型電源并網(wǎng)技術(shù)、風(fēng)能部署的資源評估和空間規(guī)劃,并指出了技術(shù)方向和行動計劃(見表1)。
??? [1]虛擬電廠是指通過中央控制單元聯(lián)合運營分布式發(fā)電設(shè)施集群,以提高系統(tǒng)靈活性(包括利用現(xiàn)有儲能系統(tǒng)加以支持),并最大發(fā)揮其潛力(空間平滑)。 表1 路線圖技術(shù)方向與行動計劃 ????3.投資預(yù)估 ????路線圖指出2010~2020年風(fēng)能領(lǐng)域所需的公私投資總額預(yù)計將達(dá)到60億歐元,各技術(shù)領(lǐng)域分配(見表2)。
表2 技術(shù)路線圖未來十年投資額預(yù)估 ????4.關(guān)鍵性能指標(biāo) ????路線圖列出的用于考核的關(guān)鍵性能指標(biāo)(見表3)。
表3 路線圖關(guān)鍵性能指標(biāo) ????注:到2020年,風(fēng)電平均成本降低20%。 ????(三)后期工作 ????為落實SET–Plan技術(shù)路線圖工作,在歐盟委員會和SET–Plan指導(dǎo)委員會的指導(dǎo)下,產(chǎn)業(yè)界和科技界(歐洲能源研究聯(lián)盟)于2010年6月聯(lián)合啟動了歐洲風(fēng)能產(chǎn)業(yè)倡議,目的是在整個歐洲層面整合產(chǎn)業(yè)界、研究團(tuán)體、各個國家與歐盟委員會等各方力量。為按年度細(xì)化任務(wù)需求,將倡議落實到具體項目執(zhí)行層面,歐洲風(fēng)能技術(shù)平臺(TPWind)在綜合各方意見后于2010年5月正式發(fā)布了《2010~2012年度歐洲風(fēng)能產(chǎn)業(yè)倡議實施計劃》,作為歐盟風(fēng)能業(yè)界在這三年間的“工作指南”,并且在2020年前每年還將對其進(jìn)行更新。實施計劃確定了四大領(lǐng)域行動計劃中的18項研發(fā)項目,公私投資總額預(yù)計將達(dá)到14.43億歐元(見表4)。
表4 2010~2012年度歐洲風(fēng)能產(chǎn)業(yè)倡議實施計劃 ?????來源:TPWind Secretariat. 2010-05. Wind European Industrial Initiative Implementation Plan. http://setis.ec.europa.eu/implementation/implementation-plans/Wind_EII_Implementation_Plan_final.pdf/at_download/file. ????另外,鑒于材料是能源技術(shù)的關(guān)鍵性技術(shù),歐盟于2011年12月發(fā)布了《低碳能源技術(shù)材料路線圖》,作為SET–Plan所制定的技術(shù)路線圖的補充和擴(kuò)展。材料路線圖中提出一項全面的歐洲低碳能源技術(shù)材料研究與創(chuàng)新計劃,提出了未來十年推進(jìn)能源技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵材料的研究和創(chuàng)新活動,同時也作為歐盟研究和創(chuàng)新計劃以及成員國能源應(yīng)用材料領(lǐng)域開展研發(fā)活動的項目指南。在路線圖中針對風(fēng)能領(lǐng)域,制定了風(fēng)能材料路線圖。 ????風(fēng)機(jī)需要增大尺寸和在更為苛刻的條件和環(huán)境下運行,因此探索低成本、高機(jī)械性能輕質(zhì)材料已成為最重要的任務(wù)之一。風(fēng)能材料路線圖提出了全面的葉片材料研究和發(fā)展計劃,如纖維增強夾芯材料以及粘接和焊接技術(shù),在減輕重量的同時提高機(jī)械性能,使用智能材料改善轉(zhuǎn)子性能和壽命,縮短生產(chǎn)周期和降低葉片生產(chǎn)成本;發(fā)展改進(jìn)耐腐蝕、自清潔、防紫外線新涂料;發(fā)展用于塔和支持結(jié)構(gòu)的高性能鋼及相關(guān)的焊接技術(shù),深海應(yīng)用單樁和重力基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)混凝土等。 ????材料路線圖重點還關(guān)注發(fā)電機(jī)、電力電子和傳輸(軸、齒輪、軸承)材料,研究稀土永磁替代材料及發(fā)展更強、更輕的磁鐵;發(fā)展高溫超導(dǎo)(HTS)發(fā)電機(jī),電力電子新材料,以增加交界處的溫度工作限制及傳動部件的金屬合金,以確保有效壽命等于設(shè)計壽命。為了以工業(yè)規(guī)模按比例擴(kuò)大材料的開發(fā),路線圖提出了四個工業(yè)制造試點項目:開發(fā)和生產(chǎn)兆瓦規(guī)模的概念葉片,開發(fā)、制造和示范輕量級(復(fù)合)輪轂、底座或發(fā)電機(jī)變速箱殼體替代鑄鐵部件,設(shè)計、生產(chǎn)和測試長度超過100米的大型葉片能夠用于超過12MW發(fā)電機(jī)組,以及兆瓦規(guī)模葉片生產(chǎn)線的自動化生產(chǎn)技術(shù);兩個技術(shù)試點項目測試大型深水重力基座支持結(jié)構(gòu)及示范全規(guī)模高溫超導(dǎo)發(fā)電機(jī)。最后,路線圖提出建立泛歐研究領(lǐng)域網(wǎng)絡(luò),以加快工業(yè)發(fā)展和最新研究成果,及大傳動系統(tǒng)單位(>10MW)測試試驗臺。(未完待續(xù))(摘編自《能源與科技參考》) |
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國際風(fēng)能技術(shù)路線圖解析(二)
發(fā)布時間:2012-09-18
來源:國家能源局
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