陈智：新型电力系统中提升电力产业链供应链安全的建议
党的十八大以来，习近平总书记多次对能源电力产业链供应链安全稳定作出重要指示，相关重要论述为在构建新型电力系统过程中提升电力产业链供应链韧性安全指明了方向。“十四五”期间，受益于电力产业链供应链持续的技术创新和降本提效以及超大规模的国内市场优势、充分的市场竞争，我国实现了电力产业快速发展，过去十年我国风电、光伏项目平均度电成本分别累计下降约60%、80%。
预计到2030年前，我国电力需求有望保持5%左右的中高增速，每年全社会用电量增量约5000亿千瓦时，到2030年达到13万亿千瓦时左右。当前至“十五五”期间，新型电力系统建设将继续全面提速，以“清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能”为特征的系统集成优势将更加明显，新能源仍将是增量主体，延续超大规模开发势头。在“十五五”期间，仍然要继续增强电力产业供应链韧性安全水平，注重加强供应链上下游协同创新，聚焦提升新能源产业链制造端质量管控水平，提前布局退役新能源设备绿色回收产业，为新型电力系统建设提供坚强保障。本文尝试从电力产业供应链角度出发，坚持战略导向和问题导向，为新型电力系统建设过程中提升电力产业供应链韧性安全水平提出相关建议。
一、当前及“十五五”时期我国电力产业链供应链面临的突出问题和风险
（一）我国电力产业链供应链部分关键技术“卡脖子”问题依然存在，季节性集中投产导致部分关键原材料短缺风险较大
我国风电、太阳能发电等技术创新能力全球领先，但与世界能源科技强国以及引领能源革命的要求相比，我国能源技术装备长板优势不明显。我国在风电装备制造的基础材料、高端工艺及精密设备等方面还有“卡脖子”问题，风电叶片所需的环氧树脂、高端碳纤维材料和巴沙木轻木芯材对外采买度较高，价格和供给波动较大，海上风电大功率风机主轴轴承、高压电缆的绝缘料还依赖进口。光伏产业链的IGBT功率器件、控制芯片等方面，电力系统部分的高端电力工控芯片、仿真分析软件等方面，对国外依赖程度也较高。在钠硫电池、锂电池隔膜等技术领域，日本专利数量居于世界首位，我国缺少高价值的核心专利。总的来看，我国与能源电力相关的跨系统、跨领域技术产业集成创新能力较弱，关键零部件、核心材料等方面需要进口，原创性、引领性、颠覆性技术偏少；产学研“散而不强”，推动能源科技创新的政策机制有待完善，基础核心专利储备不足，在供应链上下游协同创新攻关不够充分，关键产业链中能够承担“链长”功能的企业还有待扶植培养。
此外，根据“十四五”前三年新能源投产数据，我国新能源四季度新增投产容量占全年的44.5%，12月投产规模约占全年30%，具体到一些投资企业上，这种四季度集中投产的特征更加典型。这种行业性“抢投产”季节性特征对制造和供应质量安全都会造成“挤兑”效应，容易造成设备的核心部件以及关键材料出现难以预估的短缺状况，且容易造成生产制造周期延长或者生产质量难以把控，如2022年曾经发生了光伏逆变器IGBT供应不足，2023、2024年连续出现电磁线、套管、叶片模具、塔筒法兰等材料缺货影响产能等情形，给部分项目建设进度造成了影响。
（二）在新能源产业“内卷式”竞争和技术进入“无人区”大背景下，供应链质量风险将处于高位运行
在新型电力系统加速构建过程中，新能源产业增长迅猛，为了抢占更多市场份额，众多光伏企业进行产能扩张，并有大量企业跨界进入光伏产业，导致新能源装备制造产能无序扩张，新能源制造企业“内卷”严重。以光伏行业为例，光伏组件价格由2023年2元/瓦的高点下降至当前的0.6～0.7元/瓦之间，已经低于光伏协会公布的组件成本指导价格0.69元/瓦，光伏行业出现了全产业链亏损，一些光伏组件企业采取硅片、玻璃、边框减薄，胶膜减重，功率虚标等方式来降低成本，给质量效益带来风险。2024年，工信部组织多家检测机构对光伏组件行业企业进行抽样，整体合格率偏低，合格率与行业整体降本降价趋势有高度的相关性，当前低成本制造周期有可能给光伏电站可靠运行埋下隐患。
随着新能源产业发展，我国新能源制造逐步进入技术无人区。以风电行业为例，在风电设备大容量、新机型的快速迭代的背景下，项目经济性与设备可靠性之间的矛盾越来越大。随着风机大型化趋势加快，对风电叶片、塔筒、齿轮箱等部件的设计制造技术和风电配套运输安装工程可靠性都提出了更高要求。当前一些风电设备企业的设计理论认知与分析方法跟不上机组大型化的快速发展。新型号机组在研发方面，忽视了从设计到批量化的科学步骤，跳过了必要的实测和小批量验证过程，导致新设备可能存在“天然”缺陷。在降本增效的驱动下，有些企业在设计上出现了“系数取下限、材料负偏差”情况，造成机组运行容错率降低，近期也出现了海上大容量机组发电机批量化失效、长叶片高塔筒引起的涡激振动愈加频繁、混塔成为风电事故重灾区等批次性、趋势性质量情况。根据行业不完全数据统计，我国风电行业2013年至2023年期间，行业内发生机组倒塔、火灾、关键部件失效等大型事故的数量呈现上升趋势。光伏、风能等新能源发电将逐步成为新型电力系统的主导电源，当前乃至“十五五”期间，随着光伏发电、风电新增规模持续增加，产生更大质量风险的概率也随之增加，质量问题有可能会对“十五五”乃至更长期的新型电力系统建设造成影响，必须采取有力措施加以遏制。
（三）面对即将到来的风电、光伏退役设备回收潮，新能源绿色循环产业布局仍需创新“破题”
“十四五”末到“十五五”期间将陆续迎来风光设备退役高峰，并且退役风光设备有着废物产量大、种类复杂、危害性大等特点。根据中国物资再生协会风光设备循环利用专委会的预测数据，按照风电设计寿命20年，光伏电站设计寿命25年匡算，预计到2025年，退役的老旧风电场规模将超过1.2吉瓦；到2030年，年退役风机规模将达到10吉瓦左右。预计“十五五”期间，风电设备将产生的固废或危废：复合材料250万吨、混合金属2000万吨、钢混基础5000万立方米、废矿物油10万吨、废电池1万吨。光伏方面，“十五五”末期也将迎来第一批设备退役高峰，预计到2040年累计回收量将达到254吉瓦。预计“十五五”期间，光伏设备将产生的固废或危废：黑色金属145万吨、玻璃110万吨、塑料54万吨、贵金属43万吨、硅料5万吨。面对如此大规模的风光设备绿色循环，从风光设备绿色循环供应链角度看，目前无论是资源侧还是市场侧，仍然没有做好相应的准备，仍需尽快打通风光绿色循环处置的“最后一公里”。
从资源侧来看，多数大型新能源央国企的风光退役设备处置尚处于起步阶段，企业内部对于退役设备的技术鉴定、资产报废、价值评估等制度流程不健全，对退役设备处置未形成集约化管理。各基层电站在退役设备处置上各自为战、管理分散，在一定程度上存在竞价不充分、寻源不深入、处置价格偏低等情况，还不能通过专业化处置实现利益最大化，有可能造成资源浪费。从市场侧来看，专业化回收利用企业较少，回收市场较为混乱，仍然存在小作坊、小工厂借绿色回收之名赚取政府补贴，简单焚烧和填埋废弃风机叶片、光伏组件等现象，造成严重的水、土地、大气污染。商业模式还不成熟，对退役设备梯次增值二次利用以及再制造上没有“吃干榨尽”。回收渠道还不够畅通，缺乏“总对总”的机制，大部分退役风光设备场站位置偏远且分散，远距离运输和存储成本较高，处置厂有服务半径限制。针对即将大规模退役的风机叶片，目前尚无全面推广的回收技术和处理标准，同时也没有针对大宗工业固废回收的法律法规和行业体系。叶片、组件的绿色无害化处置难度较大，在技术路线上需要持续开展创新攻关，部分处置路线尚未实现“真正”绿色无害化。由于技术受限，无法有效提纯退役设备中有价值材料和贵金属，造成资源的极大浪费。
二、在构建新型电力系统过程中提升电力产业链供应链韧性安全的思考及建议
（一）增强电力产业链供应链稳定性，防范“断链”“断供”危机
落实党中央、国务院关于增强产业链供应链韧性安全的要求，开展新型电力系统供应链风险评估，穿透式摸排有可能影响新型电力系统建设所需的关键零部件、元器件的国产化情况，继续聚焦“卡脖子”技术和“掉链子”环节，研究极端情况下的应对机制。引导重点企业发挥“链长”作用开展创新布局，突破基础软硬件、关键零部件和装备、关键基础材料、关键仪器设备等制约。借鉴南方电网、三峡集团所组织实施的中央企业产业链融通发展共链行动的成功经验，推动海上风电、数字制造等关键技术突破创新。持续增强电力装备、新能源等领域全产业链竞争优势，继续促进科技创新与能源产业深度融合，围绕产业链部署创新链，加快研究快速兴起的前瞻性、颠覆性技术以及新业态、新模式。发挥好市场规模、产业基础和政府组织优势，做大做强基础创新的同时，加快对新技术、新工艺、新需求的前瞻性布局，不断塑造发展新动能与新优势。科学合理安排新能源产业投资计划，引导投资企业均衡开工投产节奏，优化关键零部件、元器件储备制度，鼓励制造企业通过多种方式确保供应稳定。
（二）更加注重电力产业链供应链质量管控，防范产生系统性质量风险
落实中央经济工作会关于“综合整治‘内卷式’竞争”的要求，加强政策指导和行业自律，坚守质量底线，强化对新能源在役设备的运营可靠性评价，建立全行业的质量信息与事故汇总、强制性反措机制，统筹投资单位、制造企业实现质量共性问题信息共享，建立产业链供应链上下游共同解决的合作机制。委托行业内权威质量检测机构定期对供应商和分包制造商开展飞行检查，随机检查设备主要框架供应商及上游关键零部件的制造过程。规范相关新能源行业主体行为，引导采购导向从价格最低向全生命周期综合成本最优转变，建立严格的供应商准入和评价机制，将研发投入、质量管控能力、检测能力、设备和部件技术成熟度和既有运行情况等纳入评价范围，同时对新技术、新型号设备的应用提出更为明确的验证和现场验收要求。加强对供应商生产过程的监督和指导，对重要分包外委制造商开展“穿透式”质量管理，针对目前出现质量问题比较多的组件、逆变器、叶片、塔筒等重要设备开展全过程制造质量管控，增加对电池片、IGBT、铝边框的质量见证要求，加强超长叶片生产运输、混凝土塔架预制、现场吊装等关键环节质量工艺要求。继续加大共性基础研究投入，有针对性地建设行业级别的公共研发试验平台，鼓励开展流体、动力学、复合材料等理论研究进步，促进仿真软件的开发和迭代，提升模拟精度。
（三）提前布局退役新能源回收处置产业，打通新能源产业链绿色循环处置“最后一公里”
2025—2030年，风电光伏设备回收利用市场总额近1000亿元，年均超过百亿元。在2030年前后，随着光伏市场快速释放迎来市场爆发，叠加老旧风电场“以大代小”更新和光伏设备更新升级改造等需求，将形成规模巨大的风光退役设备处置市场。党中央着眼健全绿色低碳循环发展经济体系，已经组建了中国资源循环集团有限公司，并将退役风电和光伏设备回收处置纳入业务范围。建议持续深入贯彻党中央、国务院关于循环经济发展的战略部署，落实《能源重点领域大规模设备更新实施方案》《关于促进退役风电、光伏设备循环利用的指导意见》要求，抓住“两新”“两重”等政策机遇，在新型电力系统建设过程中，统筹健全装备设计制造、投资建设、供应流通、退役设备回收利用等全产业链各环节的政策体系，建立健全资源循环利用体系，提高资源利用效率，减少废弃物对环境的影响。加强上下游产业衔接协同，创新探索退役新能源设备拆除、运输、回收、拆解、利用“一站式”服务模式。鼓励开展风电光伏发电设备“以大代小”“以新换旧”“总包置换”等商业模式创新，打通国有资产处置更新的制度瓶颈。鼓励生产制造企业、发电企业、运营企业、回收企业、利用企业建立长效合作机制，畅通回收利用渠道，聚焦风电机组中的基础、塔架、叶片、机舱、发电机、齿轮箱、电控柜等部件，以及光伏组件中的光伏层压件、边框、接线盒等部件开展高水平再生利用。在辽宁、内蒙古、宁夏等地方政府的先行探索经验基础上，鼓励更多地方政府布局形成一批退役风电、光伏设备循环利用产业集聚区，并在税收、金融、用地、科技创新等方面给予更多政策支持。
