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提升质量管理的标准水平 适应风电高质量发展的要求

2021-12-02 16:46:28

作者:海南省绿色金融研究院    责编:张健

为规范我国风电产业发展,建立和完善风电标准化体系,早在2010年,国家能源局就成立了风电标准建设领导小组和能源行业风电标准建设专家咨询组,同时组建能源行业风电标准化技术委员会。

加快完善风电标准系统

近年来,我国风电标准体系建设取得显著进展,但依然存在行业标准聚焦支撑能源主管部门履行行政管理、提供公共服务的公益属性不够突出,团体标准的发展空间和活力有待进一步释放等问题。风电标准应该围绕风电行业发展的需求,支撑风电高质量发展。完善风电标准体系结构应理清标准体系中标准的层次,明确强制性国家标准、推荐性国家标准、行业标准和团体标准的定位和关系。标准体系应该划分清晰产品、服务、工艺、管理等标准的层次,统筹兼顾标准国际交流合作需要,使标准体系层级适当。

国家标准

为规范我国风电产业发展,建立和完善风电标准化体系,早在2010年,国家能源局就成立了风电标准建设领导小组和能源行业风电标准建设专家咨询组,同时组建能源行业风电标准化技术委员会。自此,我国建立风力发电标准体系初步建成,涵盖了风电场的规划设计、施工安装、运行维护、并网管理以及风电机械设备、电器设备等方面的国家标准和行业标准。

推荐性国家标准主要制定跨能源和其它行业的术语、图形符号、分类编码等基础通用标准,与强制性标准相配套、满足强制性标准实施需要的测试方法、计量等标准,以及对各行业起引领作用的标准。国家标准最开始主要满足公益性需求,比如风电术语,风能资源测量方法、评估方法、风力发电机组的变流器、控制器的技术条件和试验方法,以及风力发电机组的通用技术条件和试验方法以及验收规范。

随着风电从陆上发展到海上,风电需要新的海上风电标准的支撑。海上风电发展初期阶段先行建立完整标准体系,有利于统一市场标尺和要求,避免企业少走弯路。在电力、海洋、港口工程等其他航标和欧洲技术规范方面,新标准有效解决了其中不符合中国风电实际状况的问题,通过理论和实践相结合,建立起适应中国海上风电特点的行业标准,更具有里程碑意义,实现了行业创新和提升。

在相关标准和政策制定方面,目前,无论是英国、德国、丹麦等传统市场,还是众多新兴市场,都制定了雄心勃勃的中远期规划,预示着未来一段时间全球海上风电装机规模将保持高速增长。随着技术进步,深远海域将得到充分开发,势必将进一步拓展海上风电发展空间。由中国能建规划设计集团广东院主编的国家标准《海上风力发电场设计标准》2019年10月1日起开始实施。作为首部海上风力发电场国家标准,该标准达到了国际先进水平,并填补了我国海上风力发电场设计标准的空白。总体来看,《海上风力发电场设计规范》的实施,进一步完善了海上风力发电工程建设国家标准体系,有利于更好地指导我国海上风电设计工作,充分发挥海上风电能效,为国内海上风电健康、快速发展提供技术支撑,为国家开展海上风力发电场工程提供技术保障。

到2021年,从类型来看标准主管机构批准过风电国家标准134个国家标准,从2013年开始风电国家标准供给逐步增多,之前主要满足当时风电发展政策临时加速了风电国家标准的制定,见图1。

图1 1987-2021年风电国家标准发展历程

数据来源:全国标准信息公共服务平台

海南省绿色金融研究院整理

行业标准

伴随风电场开发从大基地到分布式、从陆上低风速到深远海,开发模式和区域的转变,亟需关键技术的创新突破和产业链协同进步。这包括产品技术创新、工程技术创新以及运维技术创新等。标准化和加速实现创新驱动和创新成果落地的基础。过去,风电行业的标准主要依靠国家标准;今后,风力发电的规模更大,发展速度更快,应该更好的发挥行业标准的作用。

风电行业标准正逐步与风电产业密切匹配,行业标准发展速度较快,覆盖面逐步扩大到了能源、电力、化工、机械、农业、气象、黑色冶金和认证认可、出入境检验检疫。根据全国标准信息公共服务平台查询结果显示,目前风电行业的行业标准为224个。其中2010年之前制定的风电行业标准仅27项,其余近200项行业标准均为2010年之后制定的。从风电行业批注标准的时间与产业政策的时间对比可以看出,风电行业标准滞后于产业发展。

2003年,国家发展和改革委员会组织了第一期全国风电特许权项目招标,将竞争机制引入风电场开发,以市场化方式确定风电上网电价。为了满足政策的需要,2004年,风电行业密集出台了16个行业标准。

从2004年到2012年,风电行业标准几乎处于停滞状态。2009年国家开启了风电的上网电价时代,风电行业标准才开始逐步增加,特别是2012年以后风电的行业标准才加速推进,见图2。

图2 2000-2021年历年风电行业标准新增数量

数据来源:全国标准信息公共服务平台

海南省绿色金融研究院整理

从风电行业标准分布来看,主要以能源类标准为主占181个,机械类占23个,电力7个,气象行业标准2个,其他标准均为1个,见下图3。

图3 2021年风电行业标准分领域分布

数据来源:全国标准信息公共服务平台

海南省绿色金融研究院整理

地方标准

经过几年的快速发展,国家的标准难以满足地方风电产业发展需要的问题越发明显,,特别是支持当地发展海上风电和风电制造业,各地方政府也积极成立了本省的风电标准化委员会。

2018年8月18日,江苏省风电装备标准化技术委员会成立,委员会秘书处设在盐城市产品质量监督检验所(国家风电设备质量监督检验中心<江苏>)。该标准委员会是全国首家地方风电装备标准化技术委员会。盐城市是国家级海上风电战略性新兴产业集聚示范区,拥有国家风电设备质检中心、国家能源海上风电技术装备研发中心、江苏省海上风电研究院等高层次技术平台。通过构建先进的风电标准体系,有利于加强盐城本市乃至全省风电标准化工作,推进风电产业高质量发展。江苏省风电标准委员会提出了如下四点主要发展目标,一是构建具有江苏特色的海上风电产业标准体系,有计划、有步骤地制修订一批高质量的团体标准和地方标准;二要通过标准化着力提升江苏风电装备制造的整体水平和核心竞争力;三要努力推动江苏风电装备领域标准化发展与国际接轨;四要加快风电标准化人才队伍建设。此前,江苏省在风电标准领域已经就《海上风电装备专业领域标准体系研究报告》和《风力发电机组主传动链轴承运行维护规范》进行征求意见,下一步在综合各方面意见后,将发布实施。

团体标准

团体标准由市场自主制定、侧重于提高竞争力的属性定位,聚焦能源新技术、新产业、新业态和新模式,配合国家标准、行业标准的实施应用,培育发展团体标准。发挥团体标准快速反映市场和创新需要的优势,增加能源领域标准的有效供给。

当前,构建优胜劣汰的良性机制,建立促进行业健康发展的市场竞争秩序时行业发展的当务之急。当前,行业中出现了一个不好的势头——设备“价格战”。如果大家的竞争是基于质量技术标准,在一个基准线上进行价格比拼,显然无可厚非。最怕的是出现劣币驱逐良币的乱象,行业发展必须将质量和可靠性坚守作为行业发展的底线。

风电团体标准是从2016年才开始批量出现,并紧密地满足风电产业发展的最新需求,属于对产业感知最敏锐快捷的标准板块。为适应风电行业绿色发展的需要,风电团体标准分别从风电场绿色评估指标,风电发电装备制造业零部件供应商评价规范,以及适应海上风电大规模发展的需要制定了海上风力发电机组验收规程,满足风力发电机组安全运输的需要制定了大件物流方面的管理规范。

表1 截至2021年风电团体标准

(海南省绿色金融研究院整理)

国际合作

与我国风机第一生产大国和风电装机第一大国相比,我国风电标准的国际地位明显落后许多。2021年,风电标准实现了首个我国主导制定风电国际标准零的突破,标志着我国风电标准走向国际。

我国全国风力发电标准化技术委员会是国际电工委员会风能发电系统技术委员会(IEC/TC 88)的国内技术对口单位,在其大力推动下,《风能发电系统第5部分:风力发电机组风轮叶片》国际标准是全国风力发电标准化技术委员会参与IEC/TC 88工作以来首次由中国发起并作为国际标准项目召集人制定的国际标准。该国际标准也是中国自主创新成果最终上升为国际标准的成功探索,为我国风电行业参与国际竞争起到了积极的促进作用,同时也推动我国在风电领域国际标准化进程中迈出了重要的一步,有力提升了我国在风电国际标准领域的话语权和影响力,为今后进一步参与国际标准的制定奠定了基础。

绿色标准

风电场在发电环节不排放二氧化碳,不产生污染物,不会对大气、水和土壤造成污染。但是,风电场的相关设备制造和设备退役后的回收问题尚未纳入考虑的范围,未来应将可持续理念贯穿于风电产品设计到原材料采购、生产、运输、储存、销售、风电场建设、风电场运行和报废处理的全过程。风电应该以最小化对环境的影响,并提高资源利用效率,以打造一条风电绿色能源的绿色风电产业供应链为目标建立风电绿色发展的标准。

构建风电产业链绿色发展的标准势在必行

我国风电规模化发展近20年,数据显示,至2025年全国约有1800台风力发电机组服役期满,2030年这一数据将激增至34000台。随着“3060”碳中和目标的实践,我国可再生能源装机规模将快速增大,届时,风力发电机组服役期满的处置压力也将进一步扩大。风力发电机组服役期满后通常采用机组更新、延寿与退役三种技术手段,机组更新与退役需要对现有机组进行拆除、对环境进行恢复以及对机组及配套实施进行回收处理。

2016年,工信部等部委发布的《绿色制造标准体系建设指南》,将标准化理论与绿色制造目标相结合,提出了绿色制造标准体系框架,其中绿色评价与服务子体系要求建立包括绿色评价、标识与报告、绿色服务等方面的标准。通过开展风电装备制造业绿色供应链行业标准的研究,建立风能行业的绿色供应链评价标准,将有力促进风能行业绿色供应链建设与可持续发展,切实提高风能行业绿色发展水平。

绿色供应链标准进展

叶片是风电场中最难回收的部件,若不回收后续对环境的影响也较大。叶片及玻璃钢制品的回收再利用是行业的难点,也是关系到风电行业能否长远发展的重要问题,需要行业未雨绸缪,联合各方力量,出具妥善的处理方案,共同应对叶片报废潮来临。我国相关的行业组织和风电企业已经开始制定相关的叶片、玻璃钢制品回收评价标准。

现在常用的处理方案存在不环保、技术不成熟、经济性差等问题,难以产业化。与此同时,行业内存在监管缺失、产业政策支持不到位、恶性竞争等不良状态,回收生态尚未建立,严重制约了风电产业的可持续绿色发展。风电绿色制造和回收环境的技术研发创新和项目示范亟待国家相关部门设立专项资金给予支持,从而组织行业第三方机构和骨干企业解决行业共性问题,为行业回收再利用提供解决方案,最终实现推动绿色风电产业技术进步和迭代升级。

作为风电设备的国内龙头企业正在绿色制造领域发挥示范带头作用。在2021年中国国际风能大会上,金风科技介绍,该公司2021年已经完成了三个园区的"碳中和"认证。到 2022 年,金风科技所管理运营企业将实现"碳中和"。到 2025 年,金风科技将推动主要供应商生产金风产品绿电使用比例达到100%;到2040年,金风科技希望可以实现金风产品的所有材料都100%完全可回收。

风电发展的绿色金融标准

伴随着开发的大幅提速,可再生能源对资金的需求会非常大。然而,传统金融机构对可再生能源项目的收益和风险认识不足,双方存在很大的信息不对称,导致可再生能源项目融资成本高。突破可再生能源的融资瓶颈,一是要靠政府引导和激励,二是靠市场化的金融创新。

政府的引导和激励是可再生能源发展中不可或缺的政策工具,具体手段和措施包括:激励政策,如固定电价、全额保障性收购等;财政资金直接支持,如科研、示范项目的资金支持;财税政策,如减免各种税收等;政府或国际组织设立各种基金,提供低成本融资支持,如建立丝路基金、气候基金、全球环境基金等;开发性金融和区域性金融创新,如扩大亚开行、亚投行等机构对可再生能源的关注。此外,还包括鼓励社会资本参与新能源开发建设等多种方式。目前,国家正在积极推进这方面的工作。2021年6月29日,国家发展改革委印发《关于进一步做好基础设施领域不动产投资信托基金(REITs)试点工作的通知》,将风电等能源类基础设施纳入REITs试点项目申报范围内。这有助于吸引社会资本为风电行业投入权益资金,盘活存量资产,将回收资金作为资本金投入新一轮风电行业建设中,会有效提高风电企业的再投资能力,为风电行业发展注入新的活力。

市场化金融创新是支撑可再生能源长远发展的内生力量。此类工具更加丰富多元,可塑性和市场适应性强,具体形式包括绿色债券、互联网金融、众筹保险资金、融资租赁、资产证券化、产业投资基金、碳融资、BOT以及PPP等。

最后,要消除金融界和可再生能源产业界的信息不对称状况,构建一个成熟的产业生态系统,关键的措施是建立统一的项目评价标准,使项目的风险和收益透明化、公开化。

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