“從總量來(lái)說(shuō)，我認(rèn)為‘三北’地區(qū)還是未來(lái)中國(guó)風(fēng)電發(fā)展重要的區(qū)域，但是在短期內(nèi)，‘三北’地區(qū)棄風(fēng)限電沒(méi)有緩解的情況下，建設(shè)重點(diǎn)應(yīng)向中東部轉(zhuǎn)移。”國(guó)家發(fā)改委能源研究所能源經(jīng)濟(jì)中心主任高虎在日前舉行的2017低風(fēng)速前沿技術(shù)與應(yīng)用創(chuàng)新論壇上表示。
在與會(huì)的多位企業(yè)代表看來(lái)，中東部和南方地區(qū)以低風(fēng)速為主，開(kāi)發(fā)沒(méi)有國(guó)際先例可循的低風(fēng)速風(fēng)電，對(duì)中國(guó)風(fēng)電行業(yè)來(lái)說(shuō)，既是機(jī)遇，也意味著挑戰(zhàn)。
避免行業(yè)起伏 以空間換時(shí)間
國(guó)家電網(wǎng)能源研究院新能源研究所所長(zhǎng)李瓊慧表示，“十二五”時(shí)期風(fēng)電快速發(fā)展的同時(shí)也面臨諸多問(wèn)題，其中，棄風(fēng)問(wèn)題和補(bǔ)貼落地問(wèn)題最為嚴(yán)重。
在她看來(lái)，“十三五”時(shí)期對(duì)于風(fēng)電來(lái)說(shuō)是調(diào)整期，一方面要解決“三北”地區(qū)風(fēng)電存量問(wèn)題，另一方面通過(guò)技術(shù)進(jìn)步，在中東部和南方低風(fēng)速地區(qū)推進(jìn)。不論是政策上還是發(fā)展的布局優(yōu)化上，都需要為“十四五”進(jìn)一步發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
“低風(fēng)速風(fēng)電開(kāi)發(fā)可以看作是以空間換時(shí)間，避免在以資源導(dǎo)向開(kāi)發(fā)之后出現(xiàn)行業(yè)大起大落，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。”華電福新能源股份有限公司副總工程師張文忠表示。
高虎也認(rèn)為，在“三北”地區(qū)開(kāi)發(fā)出現(xiàn)暫時(shí)性困難時(shí)，中東部和南方區(qū)域低風(fēng)速開(kāi)發(fā)就變得非常關(guān)鍵。只有這樣才能保證每年新增風(fēng)電裝機(jī)量穩(wěn)定在一個(gè)合理水平，避免大起大落造成對(duì)行業(yè)的傷害。
按照規(guī)劃，“十三五”末累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)將達(dá)到2.1億千瓦。據(jù)李瓊慧透露，全國(guó)累計(jì)核準(zhǔn)風(fēng)電項(xiàng)目實(shí)際已經(jīng)超過(guò)2.1億千瓦的目標(biāo)，包括幾個(gè)棄風(fēng)大省拿到的核準(zhǔn)項(xiàng)目規(guī)模都實(shí)際超過(guò)了能源局風(fēng)電規(guī)劃里分省目標(biāo)。
實(shí)際上，發(fā)展中東部和南方低風(fēng)速風(fēng)電正是在“三北”地區(qū)棄風(fēng)限電情況下，風(fēng)電行業(yè)不得不做出的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移。
“解決風(fēng)電消納問(wèn)題，一方面靠調(diào)整優(yōu)化布局，轉(zhuǎn)戰(zhàn)消納條件好的低風(fēng)速分散式風(fēng)電；另一方面更重要的是，要減緩棄風(fēng)地區(qū)新建項(xiàng)目的節(jié)奏。如果棄風(fēng)地區(qū)沒(méi)有增量的話，通過(guò)一段時(shí)間存量消化，就可以有效解決棄風(fēng)問(wèn)題。”李瓊慧表示。
低風(fēng)速面臨多方面挑戰(zhàn)
在業(yè)內(nèi)看來(lái)，中國(guó)的低風(fēng)速風(fēng)電開(kāi)發(fā)不僅在世界上開(kāi)創(chuàng)了先河，而且的確引領(lǐng)了全球在低風(fēng)速領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新。不過(guò)，作為先行者，同樣也要面臨先行者的挑戰(zhàn)。
張文忠認(rèn)為，從2014年、2015年開(kāi)始，我國(guó)低風(fēng)速風(fēng)電開(kāi)發(fā)明顯提速，預(yù)計(jì)低風(fēng)速開(kāi)發(fā)的黃金時(shí)代能夠持續(xù)到2020年左右。
中車株洲所風(fēng)電事業(yè)部的一位技術(shù)負(fù)責(zé)人告訴記者，南方低風(fēng)速風(fēng)資源區(qū)開(kāi)發(fā)大部分基于丘陵地帶、復(fù)雜地形，對(duì)微觀選址、風(fēng)場(chǎng)投資建設(shè)模式要求更高。此外，冰凍、高海拔等因素也要考慮。
“對(duì)于低風(fēng)速風(fēng)電場(chǎng)來(lái)說(shuō)需要達(dá)到1800—2000滿發(fā)等效小時(shí)數(shù)，才具有經(jīng)濟(jì)性，這意味著機(jī)組選型和微觀選址相當(dāng)重要。”該技術(shù)負(fù)責(zé)人表示，“低風(fēng)速風(fēng)場(chǎng)，風(fēng)機(jī)葉片越來(lái)越長(zhǎng)，對(duì)機(jī)組的安全性和可靠性必須更加重視。”
“低風(fēng)速風(fēng)電開(kāi)發(fā)和地形復(fù)雜是孿生兄弟。低風(fēng)速風(fēng)電場(chǎng)要實(shí)現(xiàn)盈利的確面臨很多挑戰(zhàn)。”張文忠說(shuō)。
大唐新能源試驗(yàn)研究院資源及技經(jīng)研究所所長(zhǎng)王吉遠(yuǎn)表示，低風(fēng)速風(fēng)電場(chǎng)中很大部分是復(fù)雜地形的風(fēng)電場(chǎng)，這意味著造價(jià)不可控，開(kāi)發(fā)后會(huì)發(fā)現(xiàn)造價(jià)比預(yù)期增加。由于地形起伏比較大，對(duì)選址會(huì)帶來(lái)很大難度。此外，湍流強(qiáng)度比較大，振動(dòng)比較高，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)在實(shí)際出力過(guò)程中可靠性容易出現(xiàn)問(wèn)題。
張文忠表示，低風(fēng)速風(fēng)場(chǎng)，意味著更低的能量密度，要轉(zhuǎn)化為電能，難度非常大。 “這一方面要求在技術(shù)上不斷突破；另一方面要重視產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)，在產(chǎn)業(yè)上形成一種協(xié)同效應(yīng)。”
張文忠告訴記者，低風(fēng)速區(qū)風(fēng)能資源和情況是非典型的，具有多特性，環(huán)境也是千差萬(wàn)別，這就對(duì)風(fēng)機(jī)性能有特殊要求。要提升風(fēng)機(jī)對(duì)當(dāng)?shù)刭Y源條件的適應(yīng)性，就要進(jìn)行風(fēng)機(jī)定制化生產(chǎn)，這會(huì)直接導(dǎo)致成本增加。“如何在不增加成本的情況下，提供適應(yīng)性良好的定制化風(fēng)機(jī)，需要行業(yè)思考。”張文忠說(shuō)。
此外，也有與會(huì)人士提出，在低風(fēng)速開(kāi)發(fā)中，經(jīng)常采用高塔筒、長(zhǎng)葉片技術(shù)方案，這對(duì)機(jī)組的穩(wěn)定性和壽命會(huì)產(chǎn)生什么樣的影響，仍需要驗(yàn)證。
在張文忠看來(lái)，風(fēng)電開(kāi)發(fā)中，面臨的一項(xiàng)重大成本是財(cái)務(wù)成本。國(guó)內(nèi)金融環(huán)境不理想、融資成本高，也會(huì)給處于盈虧點(diǎn)邊界的低風(fēng)速風(fēng)電開(kāi)發(fā)帶來(lái)更多不確定性。
考驗(yàn)整個(gè)流程的精細(xì)化
那么，如何應(yīng)對(duì)低風(fēng)速風(fēng)電開(kāi)發(fā)帶來(lái)的挑戰(zhàn)？
王吉遠(yuǎn)表示，一是要做到精準(zhǔn)測(cè)風(fēng)，二是要做到發(fā)電量精準(zhǔn)評(píng)估，第三要做到風(fēng)電場(chǎng)精細(xì)化設(shè)計(jì)。
張文忠認(rèn)為，要做好風(fēng)資源評(píng)估，選址和機(jī)型布置達(dá)到更精準(zhǔn)的程度，就要盡量保證測(cè)風(fēng)塔立得足夠多，測(cè)風(fēng)時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng)。此外，再加上激光雷達(dá)測(cè)風(fēng)，好的風(fēng)速評(píng)估軟件。爭(zhēng)取在各個(gè)環(huán)節(jié)做到極致，才能保證對(duì)風(fēng)資源掌握更透徹。
“在低風(fēng)速風(fēng)電場(chǎng)，如果對(duì)發(fā)電量計(jì)算精度不夠精確，風(fēng)電場(chǎng)就不具備抗風(fēng)險(xiǎn)能力。這沒(méi)有任何捷徑，只有通過(guò)大量后評(píng)估分析特性，通過(guò)大量后評(píng)估積累經(jīng)驗(yàn)才能把精準(zhǔn)評(píng)估做好。”王吉遠(yuǎn)說(shuō)。
目前，中廣核風(fēng)電集控系統(tǒng)對(duì)6000多臺(tái)風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了接入，很好地降低了運(yùn)行成本。中廣核新能源控股有限公司運(yùn)維事業(yè)部副總經(jīng)理周志剛在分享中廣核的經(jīng)驗(yàn)時(shí)說(shuō)，通過(guò)集中運(yùn)維和EB指標(biāo)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控和反映風(fēng)場(chǎng)的發(fā)電能力、設(shè)備健康狀況和管理能力，全面實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)指標(biāo)管控。
“通過(guò)與專業(yè)化公司合作，加快部署集中功率預(yù)測(cè)，使預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率得到極大提高。”周志剛介紹說(shuō)。
在中國(guó)電建北京勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院新能源工程公司資源規(guī)劃室主任許路石看來(lái)，對(duì)于低風(fēng)速風(fēng)電開(kāi)發(fā)而言，要保證最終的項(xiàng)目收益，從前端測(cè)風(fēng)到設(shè)備選型再到后端運(yùn)維，整個(gè)流程都必須比傳統(tǒng)風(fēng)電開(kāi)發(fā)更加精細(xì)。