我國風(fēng)電并網(wǎng)裝機超3.3億千瓦,在役風(fēng)電機組數(shù)量超15.5萬臺。快速發(fā)展的同時,因早期風(fēng)電產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平不成熟、運維管理經(jīng)驗缺乏、設(shè)備質(zhì)量參差不齊等原因,彌留下一批常年“帶病”運行的老舊風(fēng)機。
在首屆風(fēng)電運維技改大會上,計鵬新能源統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,到2022年,運行10年以上的風(fēng)電場,裝機規(guī)模共計約6397.5萬千瓦,風(fēng)機數(shù)量共計約4.9萬臺。風(fēng)電機組額定功率以1500kW為主(約占70%)。2008年以前主要以MW及以下,08年以后主要以1.5MW機組裝機為主。
與會專家認(rèn)為,“十四五”期間,主要是MW級以下的機組逐漸進(jìn)入退役期,到十五五,將會是1.5MW及以下機組退役爆發(fā)式增長的階段。如若考慮提前退役,以大代小的話,按最高值30%考慮的話,預(yù)計十四五也會有11000臺左右的風(fēng)機面臨退役或技改升級。
2021年12月1日,國家能源局綜合司發(fā)布了《風(fēng)電場改造升級和退役管理辦法》(征求意見稿)意見稿指出,本辦法所稱風(fēng)電場改造升級是指對風(fēng)電場風(fēng)電機組進(jìn)行“以大代小”,對配套升壓變電站、場內(nèi)集電線路等設(shè)施進(jìn)行更換或技術(shù)改造升級。風(fēng)電場改造升級分為增容改造和等容改造。隨著產(chǎn)業(yè)相關(guān)支持政策的完善,風(fēng)電技改升級、退役的市場正在逐步打開。
不能否認(rèn),風(fēng)電發(fā)展初期老舊風(fēng)電機組為我國的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展發(fā)揮了重要作用,但隨著時間推移,老舊風(fēng)電機組老化問題嚴(yán)重,一些部件長期處于“帶病”運行狀態(tài),導(dǎo)致機組可利用小時數(shù)底下,發(fā)電效益差。
相關(guān)專家認(rèn)為,老舊風(fēng)機“帶病”運行主要呈現(xiàn)下面三個問題。
第一,一些風(fēng)場占有極好的風(fēng)能資源,但風(fēng)電機組性能相對落后。據(jù)了解,黑龍江某風(fēng)電場運行18年,采用600千瓦機組,近5年實際最高的小時數(shù)1800h,2019年1140小時,遠(yuǎn)低于黑龍江1900小時的保障性收購小時數(shù)的要求。
第二,部分機組部件老化嚴(yán)重,故障率高,一位風(fēng)電場運維人員向筆者坦言,他所在的風(fēng)電場運行已經(jīng)有10余年,混合安裝有1.5MW及1MW的風(fēng)電機組共50臺,風(fēng)機故障率高,無論風(fēng)況如何,風(fēng)場平均有10臺以上風(fēng)機處于停機故障檢修狀態(tài)。
第三,絕大多數(shù)老舊風(fēng)電機型零部件通用程度很低,供應(yīng)斷檔、一旦出現(xiàn)故障,設(shè)備采購困難,導(dǎo)致運維和停機時間加長。多數(shù)老舊風(fēng)場采用的是國外某些品牌的機組,隨著一些品牌的退出,也就淪為了“孤兒”機組,在零部件上缺乏了穩(wěn)定的供應(yīng)。
調(diào)研數(shù)據(jù)結(jié)果顯示,到2025年,服役期滿風(fēng)電機組的主機廠家多為外企。到2030年,服役期滿風(fēng)電機組的主機廠家多為國內(nèi)廠家,另外,服役期滿風(fēng)電機組的主機廠家集中度較“十四五”高。
有“病癥”才有改造升級與退役的需求,目前老舊風(fēng)電場或者風(fēng)電機組技術(shù)改造工作總體可以分為技改增效和“以大代小”兩種方式。
技改增效主要是不改變原機組的風(fēng)電機組基礎(chǔ)和底部塔筒的前提下,進(jìn)行技術(shù)改造提高風(fēng)電機組發(fā)電效率。根據(jù)初步調(diào)研,目前已有部分風(fēng)電場開展了技改增效工作,以更換葉片、加長葉片或者更換機頭為主的風(fēng)電機組技改項目累計規(guī)模100萬kW左右,主要集中在三北地區(qū)。此類項目技術(shù)改造難度和成本相對較低,對于處于運營期后期的風(fēng)電項目改造效益提升相對較大。其中通過以葉片加長主的方式進(jìn)行機組改造后,單臺機組年小時數(shù)可以提升10%左右。
據(jù)了解,某風(fēng)電項目,從1996年開始分4批次建設(shè)實施,至2007年4期工程全部完成,總裝機規(guī)模為17.05MW。項目單位在2019年7月開展風(fēng)電場“以大代小”改造,改造方案為拆除8臺早期老舊風(fēng)電機組(總裝機規(guī)模約3.5MW),更換2臺1.5MW風(fēng)電機組。項目2020年3月改造完成,新建風(fēng)電機組年發(fā)電小時數(shù)約為2200h,同期其他老舊風(fēng)電機組發(fā)電小時數(shù)1500h左右。
“以大代小”是整體拆除老舊機組后,重新建設(shè)新型高效的風(fēng)電機組提升風(fēng)電場整場效益的改造方式。根據(jù)初步調(diào)研,“以大換小”的改造方式涉及到用地變更、環(huán)境評價、電力業(yè)務(wù)許可變更等政策問題。由于目前國家尚未出臺明確的政策或指導(dǎo)意見,因此“以大換小”的改造方式目前多處于在技術(shù)比選和方案推薦層面,真正開展“以大換小”改造的風(fēng)電項目較少,總規(guī)模在10萬kW左右。
此類項目技術(shù)改造難度和成本相對較高,但對項目效益的提升作用很大。發(fā)電量可提升1倍至數(shù)倍。
老舊風(fēng)電機組最終是退役還是技改升級,需要對機組質(zhì)量、運行狀態(tài)及壽命進(jìn)行全方位評估后來確認(rèn),希望業(yè)主、設(shè)備商、電網(wǎng)企業(yè)、地方政府等各方聯(lián)動,進(jìn)一步推動風(fēng)電技改、退役工作,建立一套有效可行的實施流程,形成提質(zhì)增效+淘汰更新的風(fēng)電新常態(tài),實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
來源:風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)
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