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开发成本高 风电技术需全面升级

行业上下游中国仪表网2015年08月24日 09:28人气:10589

  【中国仪表网 行业上下游】能源的发展一直是我重视的,而且不断鼓励开发新能源,但在发展风电能中遇到瓶颈。在风电开发成本升高,国家需要提高风电开发的技术,改变能源结构,促进我国清洁能源发展。
  

  在日前举行的全国工商联新能源商会“中国风电开发及技术发展趋势”沙龙上,全国工商联新能源商会主任科学家、龙源电力原总工程师、中国农机工业协会风能设备分会理事长杨校生指出,风电已经成为我国第三大电源,对传统的电力行业、传统的能源产业、利益结构、体制机制等上层建筑以及传统观念构成了冲击,意味着风电发展要遇到瓶颈,需要探索风电在技术上新的发展理念。
  
  风电规划目标难以完成
  
  根据预计,我国还要经历十年时间才能达到能源消费峰值,未来十年我国能源消费量还将逐年递增。其中,风能作为可再生、无污染、能量大、前景广的能源,已经成为世界各国能源的战略选择。杨校生介绍,2014年我国风电累计装机容量为1.146亿千瓦,其中新增装机容量23.2万千瓦,占全球新增装机容量的45%。
  
  2014年,我国风电上网电量1550亿千瓦时,占全国总发电量2.78%,预计到2050年,风电要满足全国17%的电力需求。目前,我国陆上风电50米高度,技术开发量达20亿千瓦,技术开发面积57万平方公里;陆上风电70米高度,技术开发量达26亿千瓦,技术开发面积71万平方公里;陆上风电100米高度,技术开发量达34亿千瓦,技术开发面积95万平方公里。
  
  根据《可再生能源发展“十二五”规划》,到2015年,我国累计并网风电装机达到1亿千瓦,年发电量超过1900亿千瓦时。其中,海上风电装机达到500万千瓦,基本形成完整的、具有国际竞争力的风电装备制造产业。到2020年,我国累计并网风电装机达到2亿千瓦,年发电量超过3900亿千瓦时。其中,海上风电装机达到3000万千瓦,风电成为电力系统的重要电源。但截至2014年底,我国仅建成海上风电装机容量40多万千瓦,与2015年年底500万千瓦的目标相距甚远,预计很难完成。
  
  中国风能协会秘书长秦海岩曾指出,我国风电面临的现状,一是弃风限电导致风电开发商损失严重;二是可再生能源附加资金下发严重滞后,风电企业现金流紧张;三是清洁发展机制(CDM)业务收益严重收缩,甚至有出现坏账的风险。
  
  海上风电处于高成本阶段
  
  杨校生认为,我国“十二五”海上风电发展500万千瓦的装机计划无法完成,说明国家管理层低估了海上风电发展的难度,虽然目前海上风电市场随着电价的确立已拉开帷幕,政府和相关机构持乐观态度,但海上风电开发难度比陆上更大,涉及的层面更广,成本更高,对机组的要求相对增加。
  
  但是,风电作为清洁能源,是重要的发展方向,而海上风电更是大有潜力可挖。统计数据显示,截至2014年年底,我国海上风电项目累计装机容量达65.79万千瓦,位列世界第五,占全国风电装机总容量的0.58%。其中,我国海上风电新增装机61台,容量达到22.93万千瓦,相比2013年3.9万千瓦的新增装机,增长了487.9%。其中,潮间带新增装机容量为13万千瓦,占海上风电新增装机总量的56.69%。
  
  实际上,我国海上风电不论是技术方面,还是在政策和管理方面,都与发达国家存在较大差距,海上风电始终处于高成本阶段,成为制约海上风电发展的重要因素。据介绍,目前风电分为直驱式机组和双馈式机组两种技术路线,并占据了绝大部分的市场份额。不过,技术都是在动态变化的,两种技术路线的优缺点是相对的,在较长一个时期内,两种技术仍将并行,双馈技术虽然占据市场主导,但直驱技术已经显现出市场份额逐步扩大的趋势,未来市场格局会不会出现颠覆性变化,目前还难以断言。
  
  尽管如此,我国沿海各地已经开展海上风电规划,但都不完善,主要因为涉及海洋、渔业、能源、国防等多个部门,各部门对发展海上风电的认识不一,各地相关职能部门实际执行管理标准不一,风电场规划与海洋功能区划、海岸线开发规划、国防用海规划等协调难度大,海上风电进展缓慢。
  
  风电技术必须全面升级
  
  《中国制造2025》明确提出,智能制造是未来中国制造发展的重要方向,在智能制造的背景下,智能化、信息化、大数据、云计算等理念迅速被引入到风电机组设计制造、开发建设和运营管理的各个环节,现代化程度大大提高,风电行业势必要不断创新,进行技术全面升级,市场发展前景才将更为广阔。
  
  杨校生认为,目前,没有两个风况完全相同的风场,也没有两个风况完全相同的机位,制造商将风电机组设计成诸如一类、二类一些等级,为不同风场所选择,但一般不会为某个风场或机位专门设计机型。随着技术的进步和设计成本的下降,我国一些主机制造商开始推出专门设计的理念,其中真正的专门设计有待于技术进步到较为完善的阶段,可以以很小的代价实现设计更改和小规模生产。
  
  我国未来风电技术未来发展趋势有以下几个方面:
  
  一是由于风电机组设计和工艺的改进,性能和可靠性提高,加上塔架高度增加以及风场选址评估方法的改进等,未来将增大风电机组的单机容量。
  
  二是提高叶轮的捕风能力,主要体现在叶轮直径增大,单位千瓦扫掠面积提高。
  
  三是提高风能转换效率,使风机叶轮转换效率从0.42接近0.5。
  
  四是风力发电面临各种极端天气条件,风电场机组布置分散,到达性差,维护不变,机组质量问题带来双重损失,不仅降低了设备的可利用率,还浪费了风资源,损失了发电量,因此要求提高风电机组及部件质量。
  
  五是风电机组大型化受到道路如隧道高度的限制,需要重型拖车和安全驾驶,增强机组运输和安装便捷性。
  
  六是风电机组工作环境面临高温、高湿、高海拔、盐雾、风沙、低温等,并抵抗台风、沙尘暴、雷电、冰冻、海上浮冰等灾害性气候,需要增强机组环境适应性。
  
  随着物联网、云计算等新一代信息通信技术与可再生能源技术的结合,未来智慧风场将以互联网技术为核心,以配电网为基础,以接入可再生能源为主,实现信息技术与能源基础设施融合,通过EMS对分布式能源基础设施实施广域优化协调控制,实现冷、热、气、水、电等多种能源优化互补,提高用能效率的智能能源管控系统。
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