從無到有,我國風電于1995年起步,2013年后風電裝機以年新增超過1500萬千瓦的幅度增長,發展至今穩居世界風電裝機大國。與此同時,存量風場老舊風電機組深度技改、定制運維、可靠性提升等降本增效需求凸顯。
根據行業數據統計,我國在運兆瓦級以下風電機組有11000余臺,分別在1989年至2013年間投運,分布于22個。ㄊ、自治區),總裝機約870萬千瓦。此外,還有部分集中在2006-2013年投運,單機1~1.3MW的非主流機組1250臺,總裝機容量216萬千瓦。
1991年-2019年底全國新增和累計裝機風機平均單機容量
平價時代,老舊機組、kw級小風機如何更好地煥發新活力,提質增效成為業界關注的突破點。
來源:北極星風力發電網
作者:莫小雅
市場井噴 乘政策東風先行
在我國風電大規模發展初期,風場大多位于“三北”等風資源優良區,風電機組以兆瓦級以下及1.5MW為主流,全生命運行周期在10-15年,而其中尤其是kw級小功率風機,多為蘇司蘭、Nordex等進口品牌。如今,這些早期建設的老舊風機,都面臨著設備老化、備件停產、運行故障率高等一系列影響機組可利用率和運營效益的問題。發電效率降低,電價下降,這對于發電企業來說是雙重壓力,卻又勢在必行,這就意味著業主對于后市場的重視度也將上升到一定高高度。
此前,Woodmac曾分析表示,盡管短期內中國國內的翻新改造市場發展有限,但是這一需求在2023年后將迅速增長,復合年均增長率可達83%。
能源研究所ERI分析數據顯示,預計“十四五”我國風電累計退役機組將超過120萬千瓦,全國更新改造機組需求將超過2000萬千瓦(1.5MW以下機組和1.5MW機組約各占一半);預計“十五五”風電機組更新退役技改更新規模約4000萬千瓦(以1.5MW機組為主)。
數據來源:能源研究所ERI
此外,風機是換還是改?也是行業考慮的另一方面。相比而言,風機替換優勢明顯,但環保壓力下,葉片等部件如何更好地處理?拆除風機增加的投資費用以及原有風機等固定資產如何處理?這可能是國有資產難處理的一個環節,此前,北極星已詳細報道過葉片退役回收、風機拆除費用方面。有業內人士估算表示,這相當于一個風電場又增加了3億左右的投資(按5萬千瓦風電場的主機費用加建安工程費用)。技術升級對于風電場更新換代就簡單得多,面臨問題也相對較少。
2020年,遼寧省開辟政策先河,支持現役風電項目拆除換新!國家能源局也早于2016年發文規范到期退役和延壽運行兩種情況。此外,2021年7月初,國家能源局組織召開了風電機組退役和更新管理政策座談會,《風電機組更新、技改、退役管理試行辦法》初稿已經發往各相關企業進行討論完善,相信在市場的需求驅動下,會很快發布實施,后續也會有更多相應的政策出臺引導。
老舊風機技改 合適的“經濟賬”
相對于存量機組,老舊機組所占比例越來越大。2019年,運行五年以上的機組占比約48%;2020年底,初步估計約占到50%,運行超過5年的機組預計超過140GW。
據水電水規總院統計數據:1989年至2010年期間,風電裝機共有34483臺,2020年后已經運行15-20年。早期風場設備故障率高,年利用小時數偏低,同時,由于備件停產等原因,一旦出現停機,檢修耗時較長,嚴重影響風場運行效益,老舊風電機組升級、改造的需求越來越迫切。
存量資產盤活,風場重新煥發活力的案例不在少數,風電運維技改后市場涌動,正在成為企業間“看不見硝煙的戰場”。市場爆發前夕,搶灘布局才是王道:
吉林某風電場的6臺機組通過變流器下置等整體解決方案,2021年上半年,技改風機故障率同比降72%;
遼寧某風電場項目將原有9臺550KW機組替換為3臺MY1.5MW機組,經測算,風場可利用小時數將由1260小時提升至2608小時;
大唐貴州某風電場,自2020年底完成首批6臺機組改造。在2021年上半年,技改機組的單臺平均發電量提升110%......
數據顯示,通過新舊機組置換,增量機組的利用小時數可達3000小時左右。這里以大唐貴州某風電場具體為例展開,改造后單臺發電量提升110%,可謂塑造了存量資產提質增效的典范。
據悉,該風場總裝機容量為95MW,采用38臺2.5MW永磁直驅型風機。自2013年全場并網以來,機組老化加劇,風機設備關鍵部件故障頻發。同時,原風機廠家已退出市場,運行故障及安全風險無法得到妥善消除,嚴重影響風場的安全性和經濟性。
項目選定二期風場停機次數較多的6臺機組實施換型改造,2020年底完成。2021年上半年,技改機組的單臺平均發電量達到344.5萬千瓦時,較舊有機組提升110%!
平價時代,業主更為關注風場發電效益。成本盡可能降低的同時,保障安全穩定運行是項目的根本,風電機組技改這筆“經濟賬”算得值。