盡管不能簡單地認為風電單機容量越大就越好,但從全球范圍內(nèi)風機技術(shù)發(fā)展的趨勢來看,提高單機容量已是共同趨勢。特別是歐洲海上風電的發(fā)展以及我國“十二五”海上風電發(fā)展目標的提出,為海上風電發(fā)展帶來新的機遇,而海上風電的發(fā)展對風電單機容量提出了更高要求,但只有技術(shù)創(chuàng)新才是大功率風機發(fā)展的根本途徑。
從國際風機容量看,提高單機容量是國際風電設(shè)備技術(shù)發(fā)展的趨勢。一般來說,綜合風機制造、吊裝等因素單機容量越大,風機單位千瓦的造價就越低?;诮?jīng)濟效益的優(yōu)勢,風機單機容量將朝更大方向發(fā)展。
從國外風機技術(shù)發(fā)展趨勢來看,20世紀末,歐洲主流風電機組單機容量為750千瓦,美國是500千瓦。進入21世紀,1500-2500千瓦的風電機組成為歐美主流機型。2010年,全球風機平均單機容量為1665千瓦。目前,德國Repower的5兆瓦和6兆瓦,Enercon的4.5兆瓦和6兆瓦風機已經(jīng)開始批量生產(chǎn),并投入運行。
從國內(nèi)風機技術(shù)發(fā)展趨勢來看,2008年我國兆瓦級風機容量占風電總裝機容量的比重僅為56.2%,全國風機平均單機容量僅為1046千瓦;到2010年底,我國兆瓦級風機容量占風電總裝機容量的比重達到80%,全國風機平均單機容量達到1278千瓦。
近期,中國風機制造商也紛紛開發(fā)大容量風機。2010年10月,面向海上風電開發(fā)的廣東明陽、國電聯(lián)合動力、沈陽華創(chuàng)3兆瓦以及上海電氣(601727,股吧)3.6兆瓦風機紛紛下線,華銳風電(601558,股吧)自主研發(fā)制造的5兆瓦風機下線;2010年10月,湘電集團推出5兆瓦直驅(qū)海上風機;2011年5月華銳風電的首臺6兆瓦風電機組面世。
近年來,歐洲提出了2020年海上風電規(guī)模達到4000萬千瓦的宏偉目標,我國“十二五”風電發(fā)展規(guī)劃中也提出了2015年海上風電裝機容量達到500萬千瓦,2020年達到3000萬千瓦的目標。海上風電的發(fā)展給大容量風機技術(shù)發(fā)展帶來新的機遇。
受海洋施工條件和技術(shù)成本的影響,海上風電需要更大容量的風電機組。國外多個海上風電場投資統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,海上風電場單位投資成本比陸上風電場高近一倍。從風電項目成本構(gòu)成來看,海上風電項目風機成本約占45%,支撐結(jié)構(gòu)約占25%,入網(wǎng)成本約占21%,其他約占9%;陸地風電項目風機成本約占64%,支撐結(jié)構(gòu)占約16%,入網(wǎng)成本約占10%,其他約占10%。海上風電項目成本構(gòu)成中支撐結(jié)構(gòu)占比比陸上風電場的成本高出56%。因此,提高海上風電機組單機容量是提高單位面積發(fā)電量,降低發(fā)電成本的重要途徑。
2005年以來,短短5年我國風機設(shè)備制造業(yè)取得了巨大成績,盡管國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的風電機組不存在系統(tǒng)性的技術(shù)和質(zhì)量問題,但我國企業(yè)仍不掌握核心的風電機組和風電場控制技術(shù),機組的主控系統(tǒng)和變流器等核心技術(shù)及關(guān)鍵部件還依賴進口,技術(shù)水平與國外相比還存在較大差距,大部分風電機組低電壓穿越能力、有功和無功控制能力還不能滿足要求,這也是近年來我國風電機組事故多發(fā)的主要原因。因此,我國發(fā)展大型風電機組的關(guān)鍵是掌握大型風力發(fā)電機組的核心技術(shù)。
當前,國內(nèi)風機關(guān)鍵零部件還不能適應(yīng)整機大型化的需要是國內(nèi)風機大型化發(fā)展的主要障礙之一。我國要在大功率機組研制方面趕超國際領(lǐng)先水平,關(guān)鍵是要掌握大型風力發(fā)電機組核心技術(shù)。海上風電技術(shù)的成熟度不高以及海上環(huán)境的復(fù)雜性,使得建設(shè)海上風電場的風險要遠遠高于陸上風電場。我國必須重視風電產(chǎn)業(yè)技術(shù)進步,加強風電機組核心技術(shù)研發(fā),進一步提高主控系統(tǒng)及變流器關(guān)鍵零部件等技術(shù)性能,提高風電機組低電壓穿越能力/高電壓穿越能力、有功/無功功率調(diào)節(jié)能力。
為了實現(xiàn)大風機的產(chǎn)業(yè)化,技術(shù)革命是最根本的途徑。目前,對于大功率風機的研發(fā),國內(nèi)多數(shù)設(shè)備制造廠家選擇的是技術(shù)革新的方法,而不是技術(shù)革命的方法。新研發(fā)的各種型號、各具特色的大功率風機的構(gòu)造原理是建立在小型風機基礎(chǔ)之上,在技術(shù)上并沒有新的突破?;谶@種模式,風電單機規(guī)模不可能無限提高。因此,只有技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)革命才是未來風電單機容量向更大規(guī)模發(fā)展的根本途徑。
























網(wǎng)站客服
粵公網(wǎng)安備 44030402000946號