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润阳能源张军光:风电平价上网时代,存量资产管理成为新的行业增长点

国际新能源网  来源:风电技术  日期:2018-10-23

一、 十年发展,两度沉浮,中国风电市场进入低速增长“新常态”

过去十年间,中国风电产业的发展经历了两轮沉浮,先是2008-2012年,在座进入风电行业比较早的想必还能记得,中国风电产业第一轮大规模爆发,后因质量问题大批量出现,行业进入整顿期,也有一大批整机商在那个时期被“洗牌”,退出了历史舞台;第二轮的时间比较近,从2013年至2018年,先是从之前的整顿期恢复,后因上网电价调整预期,进入两年多的“抢装期”,到2017年、包括今年,产业都暂时进入了冷静期。

尤其是今年五月份出台的“47号文”竞争配置办法,更是让大家开始思考,中国风电产业何去何从,能否应对2020年平价上网的任务和挑战?

产业未来如何发展仍有一系列变数,但可以肯定的是,中国风电市场已进入低速增长的“新常态”,也就是说,新增市场不会再回到以前疯狂发展的态势了。这种情况下,我们广大的业主单位,是不是该将目光从“前市场”往“后市场”转移呢?

可以看出,2014年是一个出质保的“小爆发期”,主要原因是质保期年限的变化。从2012年及以前,质保期大多为两年,而2013-2015年,质保期经历了从两年到五年的过渡,现在的风场已都是五年质保期。

未来五年,风电新增容量增速可能会出现一定回落,而出质保容量已经有了相当可观的规模。100GW,按单机容量1.5MW来算,就是6万多,不到七万台机组。所以,是时候将目光从新增市场往存量市场来转变了。

一方面,新增装机的难度越来越大,优质资源逐渐开发殆尽,平价上网的预期也越来越强烈。另一方面,对已出质保风场的整治,是能实实在在给企业带来很可观的收益的。

在回答如何向存量风场要效益这个问题之前,我们先来看看已建成风场的运行现状以及存在的问题

1. 风机本身的问题:是否先天不足?

我们早年投运的风场,MW级以下的不谈,所使用的1.5MW机组也大多是Aerodyn-1.5MW机组,虽说是欧洲成熟机组,但问题也是显而易见的,其设计还是十几年前的,设计陈旧,虽说国内的整机商已对它进行了多次优化,不可避免仍有设计缺陷。

2. 风场设计环节,尤其是宏微观选址部分

做风场前期工作的都知道,风电在中国发展才十几年,而早期装机的风场,在宏观选址、微观选址、机位确定等环节,并没有先进的软件辅助设计,直至今天,风场踏勘工作也是由工程师现场进行,而人工进行的环节,误差可能会很大,再加上风资源数据的缺乏(很多风场并没有一年以上连续测风数据),种种问题导致最终出来的风场设计方案无法做到最优,所以很多机组运行状况不好也是“出身”导致的,毕竟风场的运行状况在很大程度上可谓“出身决定一切”。

3. 运行维护不足

风场维护单位能力良莠不齐,不管是业主还是整机商运维团队,维护能力的建设都需要时间积累,所以很多风场面临维护能力、经验不足、维护不到位的问题。

解决所有这些问题,可以总结为两个方面,“降本”和“增效”。

二、 存量风场提升效益的几种路径

风机设计缺陷、风场微观选址、气象环境变化等问题,造成早期建成的风场风场运行状况不佳,针对此类风场已有一系列提效优化方案。

目前有这四类主流改造方案:

1. 风电场综合治理

2. 叶片优化

3. 塔筒优化

4. 主控策略升级

其中,叶片的相关方案目的均为增大扫风面积,提高捕风能力,对叶片改造的提效效果也是最为直接的,细分又可以分为加装叶尖延长翼、叶根延长节、加装涡流发生器、加装格栅及后翼这四种。加装叶根延长节和叶尖延长翼的原理类似,都是增大风轮直径,从而增大叶轮扫风面积A,吸收更多风能,达到提升发电量的效果。

风场综合治理的出发点为降低能耗,提升风场可利用率;控制系统的优化升级可以单独进行,也可以配合其他方案同时进行。

塔筒优化的原理是利用风切变特性,用更换第一节塔筒的方式来增加塔筒高度,提高风机轮毂高度,提高风速,进而提升发电量。原理比较简单:增加塔筒高度,从而提升轮毂高度处的平均风速。

主控策略升级部分,我们已经经历了主控策略的几个发展阶段,从最原始的第一代查表法,到最佳Cp-λ跟踪法,再到基于风机动态模型控制算法。

三、 “升级替代”为哪般?

“升级替代”也是优化方案中最彻底的方式,主要涉及这几类风场:

一、 I/II类风区(优质资源区)

二、 III/IV类风区(低风速资源区)

三、 其他低效、经济性差的老旧机组

优质资源区,主要考虑单机功率增加,即,将1.5MW及以下机组更换为2MW、3MW等大功率机型;低风速资源区,主要考虑机型更换,将老旧小风机更换为1.5MW或2MW及以上的低风速机型低风速机型。

目前,优质资源开发殆尽,新开发的风资源基本是平均风速为5-6m/s的低风速甚至“超低风速”资源;老旧风机机型陈旧,发电效率差,备件难买,维护难;或是因宏观选址、微观选址不够精细,使得现有风场发电效率差;风电行业政策红利正逐渐消失,上网电价逐年降低,去补贴进程加速。总结来说,,现在的市场环境对于风电开发商来说无疑是“内忧外患”,老旧机型的“升级替代”则为开发商提供了全新的效能提升解决思路。

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