北極星風力發(fā)電網獲悉，近日，國家能源局一紙文件將“老舊風電項目技改升級”話題推上了更高的關注度。
國家能源局《關于2021年風電、光伏發(fā)電開發(fā)建設有關事項的通知（征求意見稿）》政策文件中明確提出，啟動老舊風電項目技改升級。遵循企業(yè)自愿原則，鼓勵業(yè)主單位通過技改、置換等方式，重點開展單機容量小于1.5兆瓦的風電機組技改升級。鼓勵地方開展試點，在試點基礎上，國家出臺政策，地方制定具體細則并組織實施，促進風電產業(yè)提質增效和循環(huán)發(fā)展。
老舊風機置換，可實現風電裝機、發(fā)電量倍增效果
《通知》首次前瞻性地提出“老舊風電項目技改升級”等后市場發(fā)展要點，這意味著中國風電產業(yè)未來“增量和存量風電裝機并舉”的發(fā)展路線基本確立。
對此，遠景能源高級副總裁田慶軍表示，“老舊風電項目技改升級”政策的提出，表現了國家在“碳中和”背景下，大大提升了在制定可再生能源政策上的關注度和及時性。在未來的后市場服務模式中，通過老舊風機置換，可實現風電裝機和發(fā)電量倍增效果。
隨著我國風電產業(yè)的飛速發(fā)展，現有存量風電并網裝機近3億千瓦，累計風電機組超14萬臺，取得輝煌成績的同時，早期優(yōu)異風資源區(qū)所建設的風機退役規(guī)模逐漸擴大等問題逐漸凸顯。
田慶軍強調，中國未來要實現“雙碳目標”，要開發(fā)更多的清潔能源必須要走兩條路。第一條路，就是風電新增市場、第二就是老舊風機存量市場。
數據顯示，全國現有1.5MW及以下老舊風電機組裝機近8000萬千瓦，數量超5000臺，就龍源電力而言，其擁有1MW以下的風機數量就高達2600-2700臺。由于這些機組開發(fā)較早，大部分位于風資源特別優(yōu)異的地區(qū)，而這些機組普遍存在發(fā)電能力差、故障率高、安全隱患多等問題。
田慶軍表示，相對于當前的風電技術而言，早期的老舊風場已經可以劃為不良資產行列，這些風場擁有著7-8米/秒以上的風資源，平均發(fā)電量小時數卻在2000小時以下。以現有的技術，7米/秒以上的風資源基本可以發(fā)到3500小時以上，發(fā)電量差了至少一倍。
在不考慮尾流、機位等因素影響的情況下，若將1.5MW及以下老舊風機置換成4MW以上的大風機，容量至少可以提升4倍，相當于以前一個5萬千瓦的風電場，現在可以做到20萬千瓦，而且發(fā)電小時數還能在原來的基礎上提升一倍。
田慶軍指出，理論上通過風機置換，可以增加4倍的風電場裝機容量，提升2倍的發(fā)電量，相當于把原來優(yōu)異的風資源利用到8倍。這不但提高了老舊風場資源的利用率，同樣將提升風電裝機的增長效率。僅1.5MW及以下的風電機組通過改造升級的話，就可以給中國帶來上億千瓦的清潔能源裝機量，而且發(fā)電小時數還可以做到翻倍的效果。
但實際情況中，風電機組的置換需因項目情況而定。早期風電場基礎和塔筒設計比較保守，冗余較大，1.5MW風機塔筒重達200多噸，基本上可以利用原來的基礎和塔筒，做到僅置換整機部分，避免機位的廢棄，減少風機爆破成本及不必要的土地問題。田慶軍補充到。
老舊風機運行安全風險大，改造迫在眉睫
同樣，不僅僅是置換，風機技改也是提升發(fā)電量、保障風電機組安全運行、降低風電運維成本的重要手段。
中廣核新能源運維事業(yè)部副總經理董禮表示，老舊風電機組因為設計缺陷和運行年限久因素，造成發(fā)電能力一般、預警和故障監(jiān)測點不足、關鍵重點部件更換頻次高（尤其批量性的），從而導致運維成本較高，機組運行安全風險大。
董禮認為，從運維和設備安全角度方面考慮，啟動老舊風電項目技改升級十分必要。
近年來，國家能源集團、華能集團、國家電投、中廣核等業(yè)主單位對于風電技改招標需求大幅上升，據統計，2020年度，國家能源集團旗下龍源電力、國電科環(huán)等公司技術改造項目招標達35個，涉及變槳系統過溫改造技改、風機剎車系統加裝溫度監(jiān)測裝置技改、1.5MW風機變頻器改造技改、發(fā)電量提升技改等多個類別。
華電福新能源股份有限公司副總工程師張文忠指出，近年來發(fā)生的風電事故，多集中在2012年之前并網的老舊機組，由于早期風機設計制造技術及經驗不足，配套產業(yè)鏈不成熟，機組環(huán)境適應性不強，老舊機組可靠性較低，故障頻發(fā)，安全隱患較多，葉片斷裂、飛車倒塔、機艙著火等重大設備事故時有發(fā)生。
且部分老舊風機的備品備件因停產或進口供應斷檔，機組檢修工作量大、停機時間長、運維成本較高。盡管項目核準電價較高，但受此影響項目經濟性較差，甚至出現虧損。
張文忠表示，老舊機組改造迫在眉睫。對老舊機組分批改造也是妥善處置退役機組、減少風資源浪費的有效方法。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，可有效扭轉企業(yè)經營困難局面，提高清潔低碳電量規(guī)模。
一些挑戰(zhàn)及相關建議
老舊風電機組技改升級市場擁有一副非常美好的發(fā)展藍圖，但在實操層面卻充滿了挑戰(zhàn)，落地并不容易。盡管企業(yè)已經從技術研發(fā)層面開始探索，但對老化風機的政策支持、制度配套、技術儲備基本處于缺位狀態(tài)。
第一，早期1.5MW及以下風電場開發(fā)大多是在三北地區(qū)，以平原風資源優(yōu)異的地區(qū)為主，兆瓦以下風電機組升級改造成大機組，受尾流、機位等因素影響，不是每一臺風機都可以實現置換，需要依實際情況而定。
第二，電網的承受能力。早期的并網規(guī)劃、送出線路、升壓站、變電站等是否能支持風場容量的大幅提升還有待商榷。
第三，部分山地風場存在道路運輸的問題。以前的道路已經不具備更大塔筒、更長葉片的運輸能力，需要重新修路，但很多風場已經劃入生態(tài)紅線，道路擴建無法進行，需要創(chuàng)新式的用直升機運輸或者塔筒、葉片分段分片運輸來降低運輸和吊裝的難度。
第四，缺乏國家相關政策支持。雖然《征求意見稿》已經從宏觀上層面表明了針對該領域的態(tài)度和趨勢，但具體實施還缺乏相關政策的支持，比如存量風電資產的快速折舊，安裝新機組在征林、征地審批的手續(xù)如何辦理，置換后風電場的壽命及電價保障等。
業(yè)內人士向筆者透露，老舊風電項目技改升級涉及安全性、經濟性評估，涉及征用土地、林地、電網消納、電價及市場化交易等一系列問題，后續(xù)國家及地方政府會出一系列的指導政策來支持老舊風電項目技改升級。
最后，建議能源主管部門在制定相關政策時把握“管理從簡”原則，給企業(yè)更多自由度。充分利用老舊風電場的優(yōu)質風能資源和原有基本設施，不增加補貼和土地置換、電網投入成本，允許電力業(yè)務許可證延期和多發(fā)電量參與市場化交易。
各省及相關部門需加快商討出臺相關政策的進程，在土地征用延續(xù)、電價補貼界定、接入手續(xù)規(guī)范等方面推出更具操作性的意見。同時，設計院、主機廠商、零部件商、技術服務方加強合作，在資源綜合利用、提質增效上進行技術協同、創(chuàng)新共享。
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