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报告分享 |《中国风电场技改升级白皮书》!

2022-12-13 09:38来源:风能专委会CWEA关键词:风电技改老旧风机风电后市场收藏点赞

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3. 按照风轮直径划分

通过对于目前换叶片技改需求较多的1MW 以下机组按照风轮直径进行统计分析,其风轮直径的应用由18m 至66m,共有30 余种。虽然品类繁多,但主要应用的风轮直径较为集中,目前1MW 以下机组中,48m、50m、52m 的风轮直径应用较多,合计装机占比超过60%;而现有1MW 以下机型中风轮直径低于50m 的装机占比超30%,存在叶片延长或换长、以大代小的潜在市场需求。

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4. 按照所在省份划分

截至2021 年底,累计装机容量超过2,000 万千瓦的省份有内蒙古、新疆、河北、江苏、山西、山东六个省份。经统计各省份已运行10 年以上机组的装机容量, 排名靠前的省份有内蒙古、河北、甘肃、辽宁、山东、吉林、黑龙江和宁夏,这些 省份属于风电开发较早的区域,各省已运行10 年以上机组的装机容量均超过200 万千瓦,预计未来5 到10 年内风电机组的技改需求也将集中于这些区域,这其中内蒙古、河北、山东三个省份从累计装机容量和已运行10 年以上机组的装机容量上来看均排名靠前,三个省份的风电技改需求将尤为突出。

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(三)技改市场空间

通过存量市场规模和市场现状分析可以看出,目前单机容量1.5MW 及以下机组和运行10 年以上机组占比较高的省份主要集中在内蒙古、河北、甘肃、辽宁、山东、吉林、黑龙江和宁夏等省份。这些省份属于风电开发较早的区域,这些地区部分机 组由于装机时间较早,受制于早期风电技术水平低,机组运行年限长等因素,目前 机组维护、维修频次增加,机组发电性能降低,未能发挥出风电资产最大的价值和 效益。因此,对这些老旧机组实施技改,能够降低机组故障率,提高机组发电能力, 促进风电资产的保值与增值、发挥在运机组的更大价值,并为行业找到新的增长点, 进而提升风电可持续发展水平。根据国家气象局发布的《2021 年中国风能太阳能资源年景公报》,我国陆上风资源较好区域主要分布在东北地区西部和东北部、华北平原北部、内蒙古中东部、 宁夏中南部的部分地区、陕西北部、甘肃西部、新疆东部和北部的部分地区、青藏 高原大部、云贵高原中东部。以陆上70 米高度层为例,内蒙古、吉林和黑龙江三省的平均风速和风功率密度排名前三。

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而根据中电联公布的2021 年各省份风电平均利用小时数数据,排名靠前的为福建2,703 小时、云南2,618 小时、江苏2,390 小时、四川2,377 小时;内蒙古、吉林和黑龙江的平均利用小时数分别为2,429 小时、2,298 小时和2,209 小时。除了当地限电和风资源分布不均等因素外,早期风电开发区域均为风资源较好区域, 随着早期风电机组运行时间增长,机组可利用率降低,叠加早期风电机组技术水平 不成熟等因素,导致这些风资源较好地区的风力资源未能充分有效利用。

第2 章 存量风电场运行与技改痛点

(一)早期风电技术水平制约安全性与发电性能

我国第一批风电场始建于20 世纪90 年代左右,风力发电机组单机容量多集中于750kW 及以下。至21 世纪初,风电机组单机容量逐渐出现1.5MW、2.0MW 的机型,但装机多集中于1.5MW 及以下。受限于当时的风电技术发展水平,风轮扫略面积较小,风能捕获能力较差,功率控制方式简单。结合当时风力发电机组的 研发技术来看,风电发展初期风轮直径、塔架高度尚未超过百米,总体来说风能利 用率相对较弱,发电性能水平较低;而当前风电技术已经向着大型化、轻量化、智 能化和数字化不断发展,相比于原有的风电技术水平可谓差距明显。

风电发展初期建设的风电场,占据着优质风能资源的区位,但受制于当时的选 址技术以及经验积累,部分风力发电机组的微观选址偏差、场内机位排布不合理, 致使风资源利用率并没有发挥到最大水平,导致虽处在优质的风资源区域范围内, 但单机发电水平偏低的情形,例如某些风力发电机组机位选址在悬崖边,机位风资 源条件恶劣致使机组长期异常振动,风力发电机组迫于实际运行情况无法发挥最大 发电性能水平。

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