使用清洁能源是中国实现碳中和的集中发力点，接下来我们将先介绍直接清洁能源，包括风电、光伏、核能、水能等，然后将介绍间接清洁能源——氢能。上期精彩文章：

清洁能源的现状及优势

一、风能：海陆并举，解决东西部风能资用用电需求不匹配问题

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1.陆上风电与海上风电

中国的陆上风能资源的分布极其不均匀。我国风能集中分布在华北、东北和西北地区，主要是在内蒙古、宁夏、陕西、甘肃、新疆、黑龙江和吉林等省份。这些地方地广人稀，电力消费市场不大。而经济发达地区的风能资源很匮乏，比如用电量占到全国70%以上的东部地区和南方地区，风能密度只有内蒙古地区的不到三分之一。而且在这些地方，适合发展风电的特殊地形（比如山地）现在已经基本上被完全使用。

2021年2月，国家林业和草原局颁布了《关于规范风电厂项目建设用地的通知》，明确提出禁止风电项目使用重点林区林地。因此，陆上集中式风电项目的开发难度越来越大。解决东西部风能资源与用电需求不匹配的问题有两种思路：一是依靠后文介绍的特高压输电技术，实现“西电东送”，另一种是发展海上风电技术。

截至2021年6月底，我国海上风电的装机容量超过11GW，超过英国成为全球第一。海上风电有三个优势：储量大、效率高，就近便利。

储量大：根据全国900多个气象站的测算，我国近海区域可开发的风能储量大概有7.5亿kW，是陆地风能资源的近3倍。如果这部分资源能得到充分利用，风电是有可能成为主力的；

效率高：由于没有山脉阻挡，海上风机每年运行的有效时间高达4000小时以上，效率比陆上风机高出20%~40%。而且海上风电场远离陆地，不占用土地，也不必担心噪音、电磁波等对居民的影响，大规模开发的副作用就小；

就近便利：东南沿海的浙江、福建、广东正好是用电大省。过去它们长期需要外省的电力输入，现在直接就近建设海上风电，既解决了用电问题，又缓解了电网压力。

目前广东、江苏、浙江等沿海省份在出台的能源“十四五”规划中，都把海上风电作为未来的重点发展方向。如果未来风电要成为新能源发电的主力，发展海上风电的局势势不可挡。

2.降低风电成本的机会

尽管风电是充满潜力的新能源，风电的发展因为一些技术原因，无法进一步降低成本、推广应用。归纳起来，我们认为如下四个方面存在着大量值得探索新的机会（其中前后两者主要针对海上风电）：

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2.1研发高度更高、叶片直径更大的风机

一方面，“更高更大”的风机能够更好地捕捉到高空中的风力资源，从而提升发电效率。其次，风机造得越大，从成本角度考虑就越合适。根据国网能源研究院的数据，风电建设成本中，风机的原材料、零部件成本是大头。而零部件的用量，不会因为风机容量的增大而线性增大，因此风机造大就可以摊薄制造成本。

2.2提高安装和发电效率、降低运维成本

利用AI和大数据技术，企业可以在设备安装前得到风机的最优化配置方案。在设备运行期间，如果能准确预测风能的变化，从而调整风机的参数，则可以进一步提升风机的运行效率。数字化系统还可以帮助企业进行故障预警，从而减少日常维护的频率，降低运维成本。

2.3发展大型漂浮式电站

在海上建设风电设施还需要进行水文观测，并需要预防海底地震。一个可能的解决方案是发展漂浮式电站，即将风机建在一个漂浮平台上。由于平台不是固定的，所以就不用考虑装机施工时，海床的地质条件，还有水文条件了。风机直接在岸上组装，装好了再拖到海上去，这也降低了安装成本。

2.4创新相关材料制造工艺，改进输电技术

由于海上环境恶劣，配套供海上风电设置使用的海缆，在制作、运输安装、后期维护成本都很高。一些企业已经开始研发使用光电复合电缆，来降低相关的成本。