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在平价后时代,如何降低风电全生命周期的度电成本?

2020-11-12 18:24
元一能源
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2017年,国家能源局发布《关于公布风电平价上网示范项目的通知》(国能发新能〔2017〕49号),公布首批风电项目名单。首批平价风电示范项目包括河北、黑龙江、甘肃、宁夏、新疆相关省(区)共13个风电项目,总规模70.7万千瓦。

风电迈入“平价后时代” 如何降低度电成本?

目前已经过去了三年时间,明年,风电将迎来全面平价时代。这三年间,这十三个平价项目部分并网,部分在建设,部分仍在前期筹备,个别夭折。这13个示范项目作为国家能源局批复的第一批平价风电,对整个风电行业来说都有着重要的意义,标志着我国风电平价尝试迈出的第一步。

时间走到今天,机组技术进步,风电场降本增效,平价已不再稀奇,大部分区域都有批复的平价项目,甚至还有些低价项目,说明风电已经实实在在达成平价目标。

今年整个风电行业继续抢装,抢着在2020年底及2021年底这两个并网窗口期前完成项目并网。2022年之后风电行业将正式进入“平价后时代”,在无补贴的情况下,行业对于发电效率提升、度电成本下降和经济效益要求更高。那么,基于这几方面的考虑,“平价后时代”的风电行业将如何发展,又该如何降低度电成本呢?

风电迈入“平价后时代” 如何降低度电成本?

风电机组单机容量大型化、轻量化

据了解,在过去的数年里,主流的单机容量已完成从1.5MW级到3.XMW级的转变,从近两年的风电招标项目中也能够明显发现这种变化。风轮直径亦持续增大,而海上风电机组已经做到了10MW+。风电机组单机功率越来越大,风轮直径越来越大,塔筒也越来越高。

随着技术进步以及产业链发展,大功率机组将进一步迭代小功率机组。根据国际可再生能源署(IRENA)在《未来风能》报告预测,陆上风电应用的涡轮机单机容量将从2018年的平均2.6兆瓦(叶轮直径110米)增加到2025年的5.8兆瓦(叶轮直径170米)。

但随着功率变大,齿轮箱、发电机等部件的体积和重量也越来越大,不仅难以加工,难以保证精度,连运输、装配、吊装都极其困难。因此,风电机组“轻量化”也将是未来的一种趋势和技术研发的重点。

风电机组占陆上风电项目建设成本约60%,是项目能否实现平价的关键环节。风电机组一旦实现轻量化,批量制造的成本就更容易控制,也为未来陆上大机组安装和实现“风火同价”提供了创新的解决方案。

关键原材料亟需国产化

今年受全球疫情影响以及国内风电抢装压力下,巴沙木等原材料以及主轴承、齿轮箱轴承、IGBT芯片等部件的进出口受限,直接影响了我国风电整机生产。

回顾近年风电设备国产化进程,一大批企业积极从事风电零部件的开发生产,扩大完善了生产供应体系,我国风机部件基本实现国产化。叶片、齿轮箱、发电机等部件的制造能力已接近国际先进水平,能够满足主流机型的配套需求,并开始小批量出口。轴承、变流器和控制系统的研发也取得了重大进步,并开始批量供应国内市场。塔筒、轮毂、机舱等部件的生产能力完全满足国内市场需求,并向国际市场供货。但是,主轴承、齿轮箱轴承等风电关键部件仍然受制于人。

短期内,设备部件高端产品依然要依赖国外企业,风电设备关键部件国产化任重道远。为不再长期受制于人,亟需解决风电关键部件国产化这块“心病”,降低对外依赖程度。特别是风电平价后,从成本因素和技术进步考虑,关键原材料国产化进程将会加快。

全产业链协同创新

在平价后时代,风电如何高质量发展,如何降低风电全生命周期的度电成本,成为行业关注的焦点。

业界提出,全产业链协同、科学合理推进是风电高质量发展的体现,全产业链协同创新是风电平价的必由之路和平价后的技术突破之道。风电行业需要打造利益共同体、命运共同体、责任共同体来开展整个全产业链的协同创新,集合全产业链的力量有利于推动风电的可持续健康发展。

同时,随着风电装机规模快速增长,存量电站规模剧增,风电后市场人工智能技术化运维被认为是保证风电20年全生命周期高质量发展的关键,在平价后时代显示出了强大的生命力。未来,风电行业将加速向人工智能技术化、数字化方向迈进,以打造“智慧运维”模式,助力风电运维发展的大跨越,从而支撑风电产业的快速发展。

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