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寻找风电产业的下一个“风口”

时间: 2018-07-02 16:46 浏览次数: 来源:乾宇防雨百叶风口

 
 
  目前,我国正处在逐渐由风电大国向风电强国转型的关键时期。这就要求在风资源的有效利用和大功率风电机组研发、风电机组的设计制造,关键配套件和主控系统可靠性等核心技术上必须有所创新和突破。
 
  我国风电整机技术发展现状
 
  截至 2014年底,我国具有批量或者小批量生产能力的风电整机企业共 20余家。通过技术引进、消化吸收、联合设计和自主研发等方式,这些企业已基本掌握了 1.5MW至 3MW风电机组的整机设计技术。同时,与整机研发配套的产业链也逐步成熟,叶片、齿轮箱、发电机、主控系统等设计和制造水平都取得了长足进步。目前, 1.5MW机组和 2MW机组整机设计技术及配套件供应已相对成熟,成为国内陆上风电机组的主流机型。一些企业在引进消化吸收的基础上,通过自主创新,开发出了适应中国风资源和气候特征的风电机组,由技术同质化引发的不正当价格竞争正逐步扭转。另外, 2.5MW和 3MW风电机组已进入小批量装机, 5MW和 6MW风电机组也有多家企业完成样机试制并投入试运行,更高功率等级的风电机组,如 10MW机组也已处于概念设计阶段。
 
  风电机组大型化
 
  一、整机大型化趋势明显
 
  随着风电机组设计制造技术的不断成熟,风电产业对风能利用率的要求不断提高,整机大型化成为风电发展的必然趋势。 2005年以前, 750kW以下是市场的主流机型, 2005年至 2008年,兆瓦级机型逐渐成为主流机型,期间 1.5MW机组开始研制并投入运行。 2008年到现在,逐步进入多兆瓦级时代, 1.5MW至 3MW的风电机组占领了主要市场, 5MW、6MW海上风电机组也安装运行。风力发电科技发展十二五规划明确提出,在十二五期间,鼓励整机企业掌握 7MW风电机组及关键零部件设计、制造和产业化技术, 10MW海上风电机组的研发也被列入规划中。
 
  多年来, 1.5MW风电机组一直是风电市场的主力机型。近年来,随着大机组时代的到来,通过对大容量机组的研究与使用, 2MW机组的新增装机容量逐年提高, 2MW与 1.5MW机组成为新增装机主要机型。近三年,1.5MW新增装机容量占比逐年降低, 2014年 1.5MW新增装机容量占全国风电机组新增装机容量由 2013年的 51%下降到 46%,而 2MW新增装机容量占全国风电机组新增装机容量则由 2013年的 31.6%提高到 41%,平均装机功率呈逐年增长的趋势。
 
  二、风电机组大型化的优势
 
  随着技术和供应链的不断成熟,大型风电机组越来越显示出显著的市场竞争力和发展优势。相对于较低容量的机组而言,更大型的风电机组一是有效降低了投资成本;二是有效提高了发电量;三是在相同规模的风电场中安装大容量机组,可以有效减少机组数量,从而减少后续的维护工作量,有效降低运维成本,提高管理效率。
 
  以安装 10台风轮直径 88m的15台风轮直径 113m的 3MW机组为例进行对比(总装机容量相同),若按直线排布,相邻机组前后距离为风轮直径 5倍估算, 10台25MW机组前后距离为 3915m,而5台 3MW机组前后距离仅为 2260m。由于机位和基础减少了一半,占地面积也大幅减少,随着单位面积征地费用的不断上涨,征地面积降低将有效降低风电场征地费用。同时,运维成本也大幅降低。若在相同的距离上排布机组, 3MW机组的前后距离可达风轮直径的 8.7倍。这能大大减小尾流带来的发电量降低和湍流加大对机组运行所产生的影响。
 
  三、海上风电开发加快了整机大型化步伐
 
  根据国家新能源产业发展规划,十二五末,我国海上风电装机容量将达到 500万千瓦, 2020年将达到 3000万千瓦。海上风电具有风能资源好、对环境影响较小、不占用土地资源等优点,将成为中国风电未来的主要方向。由于海上风电机组基础结构复杂,施工难度大,造价高昂,尤其适合大容量风电机组的安装,以有效降低单位千瓦的基础造价和机组的维修费用。但受海域使用协调难度大、技术研发和施工技术等因素制约,目前我国海上风电进展较为缓慢。根据中国可再生能源学会风能专业委员会( CWEA)发布的《 2014年中国风电装机容量统计》,截至 2014年底,我国已建成海上风电项目共计 657.88MW,其中,潮间带风电装机容量达到 434.48MW,近海风电装机容量为 223.4MW。
 
  海上风电市场较大的发展空间,将会给整机企业带来新的机遇,目前国内已有多家整机厂推出了 5MW及以上级别的海上风电机组,未来会有更多的整机企业加快对更高功率等级的风电机组的研发。