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技术创新永远是行业进步的源头,而风电,正是一个靠技术驱动的产业。
文/冉小冉 北极星风力发电网
注:本文为北极星风力发电网原创稿件,转载请注明来源及作者!
眼下,竞价将至,平价已并不遥远。在中车株洲电力机车研究所有限公司风电事业部副总经理兼总工程高首聪看来,在行业降本增效大趋势下,企业唯有应对成本挑战,依靠技术创新和更深层次的产业链价值挖掘,才能在残酷的市场竞争中保持优势。
低风速下的发电效率提升仍是技术突破方向
此前业内曾有预测,受益于丰富的资源优势,三北地区将在平价上网中最先获得成本优势。相对于三北地区来说,中东南部风资源逊色,但可开发量巨大。
国家气象局评估数据:我国中东南部风速在5米/秒以上达到经济开发价值的风能资源有10亿千瓦。而目前在湖南、湖北、浙江、安徽等低风速重点区域,其单位国土面积风电装机仅为13千瓦/平方公里,远低于欧洲平均水平,开发潜力远未挖掘出来。
我们暂且抛开风资源优劣不表,未来平价上网对南北资源可谓“一视同仁”。那么,资源劣势是否能够靠机组性能弥补?低风速区域如何使度电成本满足平价上网的需求?种种来看,技术创新能力仍然是考验制造企业能否立足市场的核心标准之一,因为在即将到来的“竞价”大考中,LCOE、发电量、可利用小时数等这些指标始终是衡量一个风场收益率高低的关键。
高首聪认为:面对竞价、平价上网需求,高塔筒、长叶片和大功率的机型将仍是低风速和分散式风电的主要技术发展方向。
高塔筒、长叶片可以在风剪切高的区域增加捕风量,提升发电效率;而大功率,无疑是提升山地项目单位土地面积利用率的最佳手段。针对低风速市场,中车株洲所着重提升了双馈机型在低风速段的发电性能,如日前在2018北京国际风能大会上亮相的具有完全自主知识产权的3.xMW平台化风电机组,其搭载超级双馈技术,获得由北京鉴衡认证中心颁发的3.x MWD146风电机组型式认证暨新技术认证证书,意味着超级双馈专项技术也得到了行业的权威认可。
中车株洲所3.x MWD146机组型式认证颁证仪式,右三为高首聪先生
分体吊装、技术降噪 分散式风电开发需针对性设计
2018年,中国风电走向城市与社区。伴随着分散式风电的风生水起,一系列发展问题也浮出水面,尤其是面临中东南部的山地地形与生态红线规避,风电项目施工难上加难。
高首聪告诉记者,当前,中车株洲所的产品及服务从测风选址、运输吊装、智能风机、智慧运维、风机延寿到智能制造等各个环节进行降本增效,核心目标是降低风机全生命周期度电成本,技术创新思路比较清晰。
“模块化设计是针对中东南部分散式市场的另一个技术突破点。”高首聪说,“风机功率越高,本身重量越大。基于模块化设计的分体吊装模式,可以使2MW吊装平台满足3MW风机的吊装需求,降低单位土地面积内的施工成本。”
成本降低的同时,基于“降噪”需求的环境友好型风机也成为下一代风机技术的追逐点之一。
中车株洲所3MW风电机组风电场
低风速、分散式市场的兴起为风电技术提出了新的发展要求。据了解,中车株洲所同期推出的2.xMW/U10分布式风电机组以及WT2500D146智能风电机组皆为低风速市场量身打造,其中WT2500D146更是将超低风速风资源开发标准下探至4.5m/秒,在低风速市场上,中车株洲所已进行全面布局。
智能化整体解决方案成主流
此前有业内专家指出,今年部分地区整机投标价格已降至3000元/千瓦。整机利润的进一步被压缩以及风电智能化运维发展,使得多数整机制造企业向着全产业链服务商的方向转变,以寻求新的利润增长点。
风电智能化技术主要包括风机本身的智能化、智能监控中心(风电场运行数据应用)以及智能化运营管理三个主流方向。可以看到的是,几乎所有的制造企业都在这几个方向发力,打造涵盖风电全生命周期的智能化解决方案。
“智能风机以及智能运维,是我们很早就部署的重点研究领域。目前中车株洲所的风电场集中监控系统平台以及风电机组健康管理平台(PHM)产品已经非常成熟。”高首聪介绍,远程监控平台目前已接入管理近2000台风电机组,PHM系统也集成了近50个健康体检专项模块,可以从数据质量、传感器异常、温度、结构健康等多角度对机组开展健康体检,从源头上提升运维效率和质量,精准降本、提质、增效。
深入挖掘产业链价值成企业立足之道
当前,全国风电累计并网容量1.76亿千瓦(能源局最新数字)。有预测显示,2030时年我国风电保外容量将达到340GW,届时将催生500亿后市场空间。随着产业发展和存量装机容量的扩大,后市场服务将成为整机制造企业的重要收入来源。
对此,高首聪持同样的观点:当前从风机设计到发电性能,风电行业的颠覆性技术创新短期内不易看到。眼下,整机商唯有发掘自身技术和资源的优势,进一步挖掘产业链价值,进行更多的精细化设计,才有可持续发展下去的可能。
“在整个价值链做得好的,就具备在行业里生存的能力。”高首聪指出,“有一点值得注意的是,如今新机型开发迭代速度过快,尚未经过科学的样机、小批量验证过程,未来可能存在隐患。如何提高风机的可靠性管理,将是整个行业需要面临的严峻问题。”
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