在能源結構調整迫在眉睫、氣候變化壓力不斷增強的背景下,我國風能開發利用對于持續不斷地向國家提供清潔無污染能源、改善能源結構、保護生態環境、保障能源安全和實現經濟可持續發展等方面有著極其重要的意義。
在日前舉行的全國工商聯新能源商會“中國風電開發及技術發展趨勢”沙龍上,全國工商聯新能源商會主任科學家、龍源電力原總工程師、中國農機工業協會風能設備分會理事長楊校生指出,風電已經成為我國第三大電源,對傳統的電力行業、傳統的能源產業、利益結構、體制機制等上層建筑以及傳統觀念構成了沖擊,意味著風電發展要遇到瓶頸,需要探索風電在技術上新的發展理念。
風電規劃目標難以完成
根據預計,我國還要經歷十年時間才能達到能源消費峰值,未來十年我國能源消費量還將逐年遞增。其中,風能作為可再生、無污染、能量大、前景廣的能源,已經成為世界各國能源的戰略選擇。楊校生介紹,2014年我國風電累計裝機容量為1.146億千瓦,其中新增裝機容量23.2萬千瓦,占全球新增裝機容量的45%。
2014年,我國風電上網電量1550億千瓦時,占全國總發電量2.78%,預計到2050年,風電要滿足全國17%的電力需求。目前,我國陸上風電50米高度,技術開發量達20億千瓦,技術開發面積57萬平方公里;陸上風電70米高度,技術開發量達26億千瓦,技術開發面積71萬平方公里;陸上風電100米高度,技術開發量達34億千瓦,技術開發面積95萬平方公里。
根據《可再生能源發展“十二五”規劃》,到2015年,我國累計并網風電裝機達到1億千瓦,年發電量超過1900億千瓦時。其中,海上風電裝機達到500萬千瓦,基本形成完整的、具有國際競爭力的風電裝備制造產業。到2020年,我國累計并網風電裝機達到2億千瓦,年發電量超過3900億千瓦時。其中,海上風電裝機達到3000萬千瓦,風電成為電力系統的重要電源。但截至2014年底,我國僅建成海上風電裝機容量40多萬千瓦,與2015年年底500萬千瓦的目標相距甚遠,預計很難完成。
中國風能協會秘書長秦海巖曾指出,我國風電面臨的現狀,一是棄風限電導致風電開發商損失嚴重;二是可再生能源附加資金下發嚴重滯后,風電企業現金流緊張;三是清潔發展機制(CDM)業務收益嚴重收縮,甚至有出現壞賬的風險。
海上風電處于高成本階段
楊校生認為,我國“十二五”海上風電發展500萬千瓦的裝機計劃無法完成,說明國家管理層低估了海上風電發展的難度,雖然目前海上風電市場隨著電價的確立已拉開帷幕,政府和相關機構持樂觀態度,但海上風電開發難度比陸上更大,涉及的層面更廣,成本更高,對機組的要求相對增加。
但是,風電作為清潔能源,是重要的發展方向,而海上風電更是大有潛力可挖。統計數據顯示,截至2014年年底,我國海上風電項目累計裝機容量達65.79萬千瓦,位列世界第五,占全國風電裝機總容量的0.58%。其中,我國海上風電新增裝機61臺,容量達到22.93萬千瓦,相比2013年3.9萬千瓦的新增裝機,增長了487.9%。其中,潮間帶新增裝機容量為13萬千瓦,占海上風電新增裝機總量的56.69%。
實際上,我國海上風電不論是技術方面,還是在政策和管理方面,都與發達國家存在較大差距,海上風電始終處于高成本階段,成為制約海上風電發展的重要因素。據介紹,目前風電分為直驅式機組和雙饋式機組兩種技術路線,并占據了絕大部分的市場份額。不過,技術都是在動態變化的,兩種技術路線的優缺點是相對的,在較長一個時期內,兩種技術仍將并行,雙饋技術雖然占據市場主導,但直驅技術已經顯現出市場份額逐步擴大的趨勢,未來市場格局會不會出現顛覆性變化,目前還難以斷言。
盡管如此,我國沿海各地已經開展海上風電規劃,但都不完善,主要因為涉及海洋、漁業、能源、國防等多個部門,各部門對發展海上風電的認識不一,各地相關職能部門實際執行管理標準不一,風電場規劃與海洋功能區劃、海岸線開發規劃、國防用海規劃等協調難度大,海上風電進展緩慢。
風電技術必須全面升級 《中國制造2025》明確提出,智能制造是未來中國制造發展的重要方向,在智能制造的背景下,智能化、信息化、大數據、云計算等理念迅速被引入到風電機組設計制造、開發建設和運營管理的各個環節,現代化程度大大提高,風電行業勢必要不斷創新,進行技術全面升級,市場發展前景才將更為廣闊。
楊校生認為,目前,沒有兩個風況完全相同的風場,也沒有兩個風況完全相同的機位,制造商將風電機組設計成諸如一類、二類一些等級,為不同風場所選擇,但一般不會為某個風場或機位專門設計機型。隨著技術的進步和設計成本的下降,我國一些主機制造商開始推出專門設計的理念,其中真正的專門設計有待于技術進步到較為完善的階段,可以以很小的代價實現設計更改和小規模生產。
我國未來風電技術未來發展趨勢有以下幾個方面:
一是由于風電機組設計和工藝的改進,性能和可靠性提高,加上塔架高度增加以及風場選址評估方法的改進等,未來將增大風電機組的單機容量。
二是提高葉輪的捕風能力,主要體現在葉輪直徑增大,單位千瓦掃掠面積提高。
三是提高風能轉換效率,使風機葉輪轉換效率從0.42接近0.5。
四是風力發電面臨各種極端天氣條件,風電場機組布置分散,到達性差,維護不變,機組質量問題帶來雙重損失,不僅降低了設備的可利用率,還浪費了風資源,損失了發電量,因此要求提高風電機組及部件質量。
五是風電機組大型化受到道路如隧道高度的限制,需要重型拖車和安全駕駛,增強機組運輸和安裝便捷性。
六是風電機組工作環境面臨高溫、高濕、高海拔、鹽霧、風沙、低溫等,并抵抗臺風、沙塵暴、雷電、冰凍、海上浮冰等災害性氣候,需要增強機組環境適應性。
隨著物聯網、云計算等新一代信息通信技術與可再生能源技術的結合,未來智慧風場將以互聯網技術為核心,以配電網為基礎,以接入可再生能源為主,實現信息技術與能源基礎設施融合,通過EMS對分布式能源基礎設施實施廣域優化協調控制,實現冷、熱、氣、水、電等多種能源優化互補,提高用能效率的智能能源管控系統。
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風電運維市場應運而生 隨著專業化程度的提升及各業主風電資產規模的增加,未來中國風電運維市場格局將會發生一定的改變,為降低運維管理風險和壓力,業主將對更多的風電資產實行外包管理,依靠專業化、細分化服務提高風電場運營效率。
近年來,中國風電裝機在電力裝機總量中的比重逐年提高,風電運維市場也受到越來越多的關注。由于中國近年來風電裝機量的快速增長,已經逐漸傳導至風電運維市場。出于對長期效益的考慮,業主對于機組質量,以及出質保后風電場如何保持高效發電的能力更為關心。
隨著已安裝運行容量的快速增長,中國風電運維市場規模逐漸顯現。風電場的故障主要分為電器故障和機械故障,電器故障多但容易排除,機械故障盡管少,但一旦發生將很難排除,將導致重大危害。
據報道,中國的風力發電是做得成功的。過去10年,中國的風力發電容量增加了9倍,而建設風電場的成本降低了。世界十大風力渦輪機制造企業有3家是中國的。
報道稱,中國電網不斷擴大,但落后于風電場的建設。大型風電場建起來后,不得不等很久才接入電網。即便接入了電網,傳輸過程也很耗電。中國制造的風力渦輪機的質量相比早期機型已大有提高。但即便現在,新機型的維護仍顯不足。
位于北京的智庫國家可再生能源中心的單國瑞表示,中國若要大幅提高風能的比例,就需要進行更為深入的改革,不然風電投資不會有經濟效益。
公開資料顯示,2012年上半年我國棄風率在15%左右,2013年上半年降至13.5%,而2014年上半年降至8.5%,而今年上半年棄風率卻升至15.2%,創近3年來同期新高。短期內,棄風率上市主要受風電“搶裝潮”及電力市場不振影響,考慮到政策因素,“搶裝潮”今年或將延續,未來一段時間內的棄風狀況應該都不會有所好轉,甚至還有可能會繼續上升。
不過有專業人士樂觀表示,相信未來風電規模還會進一步地提升,在更多的扶持政策出臺之后,不缺市場、不缺需求的風電產業也必將在我國的能源結構調整中占據更加重要的位置。
目前,國內風電裝機突破1億千瓦,2020年將突破2億千瓦,如此巨大的裝機容量,將使風機運維市場成為新能源裝備制造業新的增長點。除了風機出質保釋放運維市場外,隨著優質風資源的日趨減少,為了更高效利用有限的好風區,風機以新換舊將成為必然。另外,隨著風機20年使用年限的臨近,國內還將會出現大批的退役機組。這意味著整機提供商在競爭激烈的新增裝機市場中還有新的增長點。
中投顧問新能源行業研究員蕭函表示,伴隨著我國風電裝機容量的逐年增多,風電運維市場也應運而生,并逐步發展壯大,目前我國風電運維市場呈現風電開發商、制造商、第三方運維企業三足鼎立的局面。
中國環保在線認為,由于政策支持,加上風機行業整合已接近尾聲,行業盈利水平有望持續上升。另外,2014年內地風速是近幾年最低的一年,即所謂的“小風年”,根據過往經驗,今年風速改善的機會極大,基于上年低基數原因,今年風電業業績有望大幅改善。中期長來看,內地風電業發展前景極好,值得關注。 (李 彬)
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“互聯網+”清潔能源助推微電網發展 近日,有關新能源微電網建設的熱議不斷。業內人士認為,這是“互聯網+”在能源領域的創新應用,有望為全球新能源產業創造巨大的發展空間,尤其是中國市場。不謀而合的是,據市場研究機構SBIEnergy預測,到2020年,北美的市場份額將會從74%下降到62%,而亞洲和歐洲的市場份額將分別上升到17%和11%。亞洲市場的增幅最大,而亞洲市場的增長主要來自中國市場。
日前,微電網項目建設也正式被提升至國家層面。7月22日,國家能源局下發《關于推進新能源微電網示范項目建設的指導意見(國能新能〔2015〕265號)》(以下簡稱《意見》),對新能源微電網示范項目建設提出了具體要求。
新能源微電網是基于局部配電網建設的,風、光、天然氣等各類分布式能源多能互補,具備較高新能源電力接入比例,通過能量存儲和優化配置實現本地能源生產與用能負荷基本平衡,可根據需要與公共電網靈活互動,且相對獨立運行的智慧型能源綜合利用局域網。
根據能源局此次下發的《意見》表示,新能源微電網項目可依托已有配電網建設,也可結合新建配電網建設;可以是單個新能源微電網,也可以是某一區域內多個新能源微電網構成的微電網群。鼓勵在新能源微電網建設中,按照能源互聯網的理念,采用先進的互聯網及信息技術,實現能源生產和使用的智能化匹配及協同運行,以新業態方式參與電力市場,形成高效清潔的能源利用新載體。
而在光伏產業分布式發電微電網建設方面,晶科能源CEO陳康平則早在2014年的兩會上提交了一份名為《應建分布式發電局域性微電網》的提案。此后,晶科能源為此成立了專門的設計院和研究所,并積極探索微電網項目的建設,在新疆、西藏等偏遠無電村、哨所、離島以及一些城市的居民小區內建設示范項目。
當前,微電網項目發展前景大好,然而在實際操作中仍然存在著不小的困難。國家發改委研究院一位專家曾經表示,目前微電網建設的關鍵是經濟性問題,微電網需要有強大的電源來支撐,這必然導致成本增加。晶科能源全球新聞發言人錢晶對此也有著類似的見解。她認為,我國發展微電網尚需滿足三大條件,其一是關鍵設備,包括儲能系統,能源管理系統,運行控制系統,微電網保護系統等;其二則是前述發改委專

家所說,微電網建設成本仍然較高,只有進一步降低成本才能提升其經濟性,并最終推動微電網大規模發展;最后,微網建設的運營模式有待建立,從而激發投資人的熱情。
此外有業內人士指出,微電網示范項目指導意見的出臺旨在倒逼電力改革。錢晶對此分析稱:“微電網作為配電網和分布式電源的紐帶,使得配電網不必直接面對種類不同、歸屬不同、數量龐大、分散接入的(甚至是間歇性的)分布式電源,降低間歇性分布式電源給配電網帶來的沖擊和影響,因此倒逼電改的說法并不成立。” (于 南)
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風電“搶裝潮”或將繼續,未來一段時間內的棄風狀況應該都不會有所好轉,但伴隨著我國風電裝機容量的逐年增多,風電運維市場也應運而生,由于政策支持,加上風機行業整合已接近尾聲,行業盈利水平有望持續上升。中長期來看,國內風電業發展前景仍然向好。 (資料圖片)
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