為解決海上風電產業鏈難題,探索海上風電平價實現路徑,12月4日至6日,“2020中國海上風電工程技術大會”在北京召開。會議以“如何在海上風電平價時代乘風破浪”為主題,邀請制造企業代表探討海上風電工程技術創新思路,助力海上風電成功降本,走向平價。
網源不協調問題開始浮現
海上風電行業受2019年“5·24”風電電價新政影響,大批的海上風電項目建設提速,并集中計劃在2021年底前并網,較原規劃投產時間整體提前了2-3年。據介紹,目前來看,業主搶裝并網時間與電網標準建設周期難以匹配,源網不協調問題已經開始浮現。
因此,會上專家提出,海上風電“搶裝”并非長久之計,“平價上網”才是未來發展和努力的主要方向。南方電網有限公司董事、黨組副書記畢亞雄在會上表示,廣東省發改委在今年9月印發《廣東省培育新能源戰略性新興產業集群行動計劃(2021—2025年)》,提出爭取2025年前海上風電項目實現平價上網。“海上風電未來降本的趨勢非常明顯。”
畢亞雄認為,以廣東地區為例,海上風電夜大晝小的日特性和冬大夏小的季特性明顯,出力的波動性、間歇性顯著,同時也具有顯著的反調峰特性,與廣東負荷特性匹配性較差,將對電網的調節能力提出更高要求。
“同時,廣東海上風電集中于粵東西兩翼,與沿海核電、火電布局高度重合,因此海上風電的送出和消納將面臨較大挑戰。大規模海上風電集中并網后,由于其轉動慣量較常規同步發電機小,系統阻尼降低,廣東電力系統安全穩定運行面臨挑戰。”畢亞雄說。
全產業鏈面臨“降本難”
據了解,過去十年,驅動海上風電降本的主要因素包括機組成本、利用效率和運維成本三個方面。對于我國降本之路為何如此艱難的原因,會上專家表示,產業鏈上的每個企業都有自己說不出的痛。
明陽智慧能源集團股份有限公司總工程師賀小兵指出,當前海上風電風機處理效率和陸上風電相比還存在一定差距。“以明陽半直驅風機為例,現在陸上已經做到6MW級別,葉輪直徑173米,掃風面積每千瓦6-7平方,但是由于我國海風資源較差,現在海上風電最大掃風面積才3平方左右。”
“對于主機商來說,要想實現降本平價,就要實現整體化的設計。”新疆金風科技股份有限公司專業總工程師寧巧珍指出,“在主機方面要實現的是載荷的降低。降載就是降重,如何在現有技術水平情況下大幅度降低載荷,從而降低成本是主機商面臨的一個大課題。”
作為海上風電風機的大部件供應商,中車永濟電機有限公司副總工程師段志強說出了供應商的“痛點”:“面對上游的原材料領域,稀有金屬在不斷漲價,供應商需要去挖掘哪些可以做降本設計,哪些用特殊材料代替;面對下游整機企業提出的必須降本的要求,部件商也只能做一些特殊的冷卻技術,來降低整個電機的重量,配合整機降本。目前來說,整機企業有要求,行業也有要求,作為‘夾心餅干’,供應商在產業鏈中真的很難。”
降本需海上風電全產業鏈發力
會上專家提出,未來的平價時代是產業鏈共贏的時代,但是現在仍需要著眼于如何降本。只有這樣,才能在未來實現共贏。
寧巧珍表示,首先要解決的是如何提升發電量。“目前歐洲風電利用小時數已經達到了4000小時,如果我國在中遠海發展過程中能達到4000-4500小時,那么平價就有希望實現。”
賀小兵提出了定制化的理念。“針對中國沿海風資源的差異性、臺風、安全性等問題,可以采用定制化風機提升海上風電的效率。這樣,首先在效率上會有很大的進步;其次,就是能夠實現成本的可持續下降。”
“另外,還應該在整機結構上有一定的創新技術。眾所周知,作為制造行業,成本和材料的重量是成正比的,風電技術在今后的發展中可以考慮在保證安全的情況下,把風機的基礎重量輕量化,這里有很大的空間來降本。”賀小兵表示。
遠景能源有限公司魏輝提出,要將新技術、新材料和整機的集成優化統籌來考慮。葉片和整機的集成優化設計非常關鍵,過去配合得并不密切,但是未來可以是一體化的設計。還要把整個的塔筒、支撐結構都考慮進來做集成優化設計,這對降低度電成本的貢獻非常大。
作為主機部件廠家,段志強表示,整個發電機部件成本的降低,需要上下游供應鏈之間的協同。“比如,發電機上面大的鑄件、結構件等材料,就希望得到上游新材料、新工藝、新結構的支持。”
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