分散式风力发电发展 大型低风速风机是突破口

风电产业2018-06-11 11:36

伴随风电开发重点向中东南部转移,中东南部低风速区域也将成为分散式接入风电项目建设的主战场。业内普遍认为,发展分散式风电是提高风能利用率、优化风电布局,推动产业发展的需要。“分散式风电项目对于微电网建设和其他分布式能源融合具有积极作用,可提高整个能源系统的运行效率,就近接入、就地消纳的方式客观上大幅减少了输电网投资,如果把一个县的分散式风资源都利用起来,也能成为县域经济发展的新动力。”

“中东南部地区做不起来,风电的未来就没有希望。”6月7日,中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩在由信阳市人民政府、河南省发展和改革委员会(能源局)主办,明阳智慧能源集团股份公司承办的“2018年河南省风电产业发展新形势应对策略高峰论坛”上表示。

分散式风力发电1

风电产业发展的主要矛盾已经发生深刻变化,从十年前破解“电价贵、用不起”的技术难题,到如今“找市场、找网荷”,“上山、下海、捡芝麻”,以上种种指向,主体能源并非轻易成为风电的囊中之物。而风电行业见招拆招,攻坚改革阵痛。残酷的是,谁能在市场新一轮牌局中稳拿胜券,才能笑着走到最后。

逐鹿“中原”

风电产业发展“狂飙突进”之后,消纳问题逐步凸显,成为风电发展的掣肘因素,中国风电版图逐步向风能资源并不优越,但并网条件好、接近电网负荷的中东南部低风速地区转移。根据中国风能协会统计,2017年中东南部地区新增装机容量占比达到55%。

低风速区域已然成为风电开发的重要增量市场。河南省作为低风速风电场开发的核心地区之一,成为风电厂商逐鹿中原的必争之地。从消纳角度来看,目前河南省的新能源缺口约为750万千瓦,“风电开发商若想在未来有持续性的发展,必须要在河南省等中东南部地区有所作为。”秦海岩在演讲中表示。

根据《河南省可再生能源“十三五”发展规划》,河南省平均风速在4.5米/秒以上的风资源储量达2000万千瓦以上,平均风速5米/秒以上技术可开发量在1100万千瓦以上。“十三五”时期,平原区风速在4.8米/秒以上的区域风能资源将得到开发利用,风电开发由山区向平原、丘陵低风速区域逐步推进,技术可开发量达1400万千瓦。

基于上述背景,“2018年河南省风电产业发展新形势应对策略高峰论坛”在河南省风能资源富集区信阳市启幕,在这最具发展前景之一的低风速典型地区,400余位来自政府部门、行业协会、电网公司、产业链企业的人士聚首,共论风电产业的前景趋势,以期为产业发展提供范式,破译低风速发展“密码”。

河南省信阳市人民政府市长尚朝阳在论坛开幕致辞中表示,信阳市风能资源技术可开发量在360万千瓦以上,依托潜力巨大的风能资源开发价值,信阳市紧抓国家、省大力支持风电发展的机遇,大力推进风电项目的开发建设。

河南省发展和改革委员会副主任、能源局局长高义表示,河南省抢抓国家重点风电开发区域向中东部调整的战略机遇,按照生态优先、就近消纳、山地优先、平原示范的原则,规范有序开发风能资源,以点带面着力加快四个百万千瓦级的风电建设,为新时代风能和可再生能源持续快速发展做好准备。

明阳智能将颇具开发前景的河南省信阳市圈入重点发展的战略图谱中。与此同时,信阳市将2018—2020年的发展重点放在建立本地风电产业体系上,以期引入先进技术拉动当地装备产业升级,同时为风电发展助力。两者对未来发展的规划相契合。

“大风机”利器

低风速时代已经全面开启,但想要引领行业革新发展,必须首先应对挑战,破译低风速“密码”,不断突破边界。

低风速区域地质条件复杂,气候环境恶劣,征地、施工难度大。“降本增效”确保风电场全局经济性最优是风电企业需要思考的重要课题,技术升级提高“驭风”之术,捕捉更多的风能是成败关键,这对风电设备制造商提出了更高的要求。使用大兆瓦、高效率的风电机组成为业内普遍认可的解决方案之一,与此同时,风电机组大型化正逐步成为世界风电发展的必然趋势。国际权威资讯机构FTI最新统计数据显示,英国以3.8MW平均单机功率排名第一,中国平均单机功率首次突破2MW,低于全球风电机组平均单机功率2.5MW。

分散式风力发电2

“只在海上用大容量风机的观点需要转变。面对征地难、机位点少、施工成本高等问题,陆上也应用大容量风机”,秦海岩在论坛上说到。张传卫对此表示,全球风电平均陆上风机单机容量已经从2兆瓦以下迈向3兆瓦以上,这是新技术进步和发展的必然,“我国运行的约八万台风机容量基本上都在2兆瓦以下,实现低电价需要进行技术升级改造,才能在未来的去补贴时代持续创造价值。”

技术往往能够产生颠覆性的效果,明阳智慧能源集团股份公司执行总裁兼首席技术官张启应坚信技术的创新突破能源边际,理念的创新改变能源模式,“技术与理念的创新,不断推动风电机组向更长叶片、更大容量、更高效率发展”。

技术的突破可以转换为经济性的提升,在其他因数均保持不变的情况下,主机发电量每提升1%(20小时),度电成本降低0.0022元(投资成本6500元/kW为基准)。

明阳智能的大风机更是充分挖掘风资源潜力的“利器”。明阳智能解决方案部总经理叶凡在论坛上表示,在确保开发规模总容量的前提下,采用3MW级大功率机组能够利用风资源好的机位点带来发电量的最大幅度提升;如果风场机位全部可用,采用大功率机组,风电场容量可提升约50%。

值得一提的是,明阳智能MySE系列大风机技术方案综合考虑传统双馈及直驱型风机的优点,在低风速段发电量优势明显。“MySE高效、可靠的技术特性使其在同等条件下发更多的电,打更多的‘粮食’”,张启应表示。

MySE系列大风机采用轻量化设计,3 兆瓦风机的重量与2兆瓦风机相当,在风电场容量不变的情况下,可大大降低工程成本和设备造价。除此之外,大风机技术可以减少机位点,降低征地难度,这对以山地丘陵地貌为主、景区和耕地较多的低风速区域而言可谓是海绵里挤水。以明阳智能在内蒙古的某个风电场为例,所用的3.0MW较2.0MW大幅减少征地面积,缩短吊装工期,节约总投资的同时实现发电量的增发。

十年前,明阳智能便颇具预见性地着手推进大风机战略,丰富的经验使其成为中国风电大兆瓦风机的推动者和引领者。安装了明阳智能低风速机组的洛阳宜阳华电福新船城风电场是河南省的标杆项目,2017年全年满容量运行,实现年利用小时数2567小时,发电量达到1.23亿千瓦时,位居河南全省第一。“历经25年的发展,明阳智能已经成为全球领先的智慧能源整体解决方案提供商,凭借其质量过硬的低风速和超低风速产品及后期精细化运维,为我国风电开发重心转移提供了有力支撑。” 中国可再生能源学会秘书长、中国农机工业协会风力机械分会秘书长祁和生在论坛中表示。

“作为中国风电大兆瓦风机的引领者,明阳3兆瓦以上的大风机订单覆盖了河南、湖北、湖南等15个省份,并实现了半直驱大风机的海上、陆上全覆盖,低风速、高风速地区全覆盖。”张传卫对此颇感自豪。

为了更多的捕捉风能,低风速区域的塔筒往往更高,因塔架费用占整体风机系统成本的15%~20%,在运输和安装费用中占据相当大的比例,如何确保安全性、经济性,如何应对风切变的不确定考验整机厂商的“驭风术”。

但高塔筒并非破解低风速难题的“万能钥匙”,不应盲目上马、一概而论,因地制宜、定制化地使用高塔筒才是有效解决难题的良方:在高切变风资源区域,结合当地建设条件立起高塔筒,准确瞄准痛点才能产生好的“疗效”,有效提升发电效率。

以河南省为例,豫西地势起伏,风资源条件较好,风速较高地区可达6-7m/s,但部分区域环境湍流可高达0.2;豫东部分地区地势较低且相对平缓,风速偏低,平均风速在5m/s左右,但风切变大,明阳智能便在当地高切变区域量身定制高塔筒策略。

此外,明阳智能于2017年年底在江苏盐城阜宁芦浦分散式风电场推出首台配置120米混合式塔筒的MySE3.0-135机组,刷新了国内3兆瓦陆上风机塔筒最高纪录。混凝土段塔筒自重大,可以更好地满足高轮毂、大叶轮的机组对塔筒承载能力的要求,具备稳定性优势,在高风切变地区采用大风机搭配可靠性更高的混合式高塔,为破解低风速、分散式难题提供更多解决方案。

与此同时,明阳智能运用大数据、智慧化管理资产,开启风电场运维的智慧模式,基于高精度场级建模的定制化场级控制策略,提供覆盖全生命周期的风电场的价值创造与管理。

据河南华电福新能源有限公司安生部副主任兼船城风场场长何天雅分享,除了采用精益化管理外,得益于接入明阳大数据系统,风机可靠性与风电场整体发电量大幅提升,机组年平均可利用率等指标远超预期。

        来源:网络
责任编辑:小钟
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