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风电装备借力而行,顺势而为

日期:2023-03-14    来源:佰思社

国际风力发电网

2023
03/14
10:10
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关键词: 清洁能源发电 风力发电 风电产业 风电技术装备

风力发电是当前广泛运用的清洁能源发电方式之一,也是当前可再生能源中技术最成熟、最具有规模化开发条件和商业化发展前景的发电方式之一。风电技术装备风电产业的重要组成部分,也是风电产业发展的基础和保障。目前,由于国家政策的波动,整个行业受到影响,中央财政补贴的停止,“双碳”的刺激、产业的更新升级,使得风电新能源产业跌宕起伏,却也意味着更大的市场机遇……

01

政策“退坡”,市场发展趋缓

现代社会对环保愈发看重,清洁能源受到国家重视,中央财政补贴也进一步推动了风电装备市场的发展。然而,随着《关于完善风电上网电价政策的通知》、《关于促进非水可再生能源发电健康发展的若干意见》相继发布,2020年、2021年陆上风电、海上风电补贴先后终止,导致2022年风电新增装机数量相比于前一年有所下降。根据国家能源局数据,2022年全国风电新增装机容量3763万千瓦,同比2021年降低20.9%。

02

“双碳”目标+升级改造,市场机遇显现

在 “双碳”政策及设备更新需求的引导下,随着风电度电成本大幅下降,风电发展出现了更广泛的机会。

国家战略实现“双碳”目标

风力发电是实现“双碳”目标和我国清洁能源战略的重要一环。为推动实现碳达峰碳中和目标,实现在2030年单位国内生产总值(GDP)二氧化碳排放比2005年下降65%以上、非化石能源占一次能源消费比重达到25%左右、风电太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上等国家战略目标,根据各省(市、区)“十四五”能源相关规划预测,全国“十四五”期间共规划风电、光伏装机容量约8.7亿千瓦,其中风电新增装机容量约3.1亿千瓦。而2021-2022两年,我国风电新增装机尚不足9000万千瓦,这也意味着2023-2025年,风电年均装机需要超7000万千瓦才能完成目标。

政策支持,将进一步推动中国的风电设备市场,提升行业发展水平。

老旧设备更新需求大

我国风电产业发展始于上世纪末,在风电场建设早期,技术相对不成熟,多选址于风能资源充分的地区,能源利用效率较低,且设施陈旧,与现代电网兼容性差,并网安全性低。为此,国家能源局在2021年底在全行业范围内征求《风电场改造升级和退役管理办法》意见,鼓励并网运行超过15年的风电场开展改造升级和退役,并明确了改造升级项目补贴方案。

从机组单机容量的角度看,1.5MW及以下机组升级改造需求可能较大,二者累计装机量分别约为87.3GW及11.3GW,合计约为98.6GW,装机占比分别约为36.45%及3.42%。从机组运行时间的角度看,满足《风电场改造升级和退役管理办法》要求,暨运行超过15年(2007年之前)的装机规模约15.85GW,运行超过10年(2012年之前)的装机规模约75.3GW,运行超过5年(2017年之前)的装机规模约188.39GW。

风电设备的市场规模进一步扩大,不仅有利于企业发展,也有助于提高行业的竞争力。

03

技术创新,市场方向

随着技术的不断发展,为满足消费者的需求,企业将不断投入研发,使得风电设备的性能也在不断提高,风电设备市场也得到进一步发展。

1. 单机效能提升趋势

降低度电成本,风机大型化已经成为行业显著趋势。以叶片为例,2010~2015年,我国新增风电机组平均风轮直径年均增长4.5米,2016~2020年则年均增长7.8米。目前,我国最长陆上风电叶片达到91米,相当于30层楼的高度;最长海上风电叶片为103米,接近于4个标准篮球场的长度。数据显示,叶片直径增加与度电成本下降成正比。

同时,根据国际能源网统计,2021年上半年,中标规模前三的远景能源、中车风电、金风科技的中标单机规模均超过3GW,机组大型化趋势加速。金风科技的风机产品全部使用直驱发电机,额定功率最高可达到 8.0MW,引领国内风机企业发展。

2. 漂浮式风电建设趋势

随海上风电场远海化不断推进,在较深的海面上建设风机的技术逐步发展。漂浮式风机便是其解决方案,克服了海床的地质问题对建设的影响,施工中无需打桩,保护了风场的生态环境,且节省施工成本可以建设更大规模的风场,实现更佳的经济性。

各沿海地方政府,也在规划、推广深海漂浮式风电建设。广东省政府办公厅也发布《广东省海洋经济发展规划》。规划提出,推动海上风电产业集群发展,以龙头企业为引领重点开展低风速、大容量、抗台风、防盐雾风电机组研发制造加快漂浮式风机基础、柔性直流送出等关键技术转化运用。《河北省可再生能源发展报告2021》提到,风电产业技术创新能力持续提升,海上风电逐步从近海向深远海发展,漂浮式海上风电技术研发加快。

悬浮式风机技术在世界各地都受到了重视,在国际市场也有一定的需求,如2021年明阳智慧能源集团股份公司欧洲研发中心宣布,与西班牙创新型漂浮式设计公司EnerOcean签订了合作协议,双方将共同开发西班牙漂浮式风电项目。

3. 运维智能化趋势

目前,风电场运维仍然主要依靠现场工作人员进行检查及预判机组故障,从而排除安全隐患。受限于风电场选址往往较偏僻等因素影响,运维成本相对较高。随着大数据、云计算等新技术的应用,利用新技术提高风机运行稳定性和风电场发电效益成为风电行业新趋势,如中国海装通过搭建诊断预警平台实现预防性运维,作为中国海装"海上风电运维枢纽中心"以创新平台模式实现海上风电运维的提质增效。

金风、阳明、中车等中国风电装备企业,也都开发了自己的智能电场运维系统。随着制造与运维服务一体化加速,在设备制造领域,零部件智能化、专项服务智能化也已经出现。风电机组的控制类型多种多样,目前,变桨健康诊断、振动监测、叶片健康监测、智能润滑、智能偏航、智能变桨、智能解缆、智能测试都将是风机装备智能化发展的方向。

04

把握机遇,市场广阔

虽然近年来政策对风电装机建设的补贴停止,至使新增装机量减缓,但在“双碳”战略目标要求下,传统能源仍有巨大替代缺口。作为清洁新能源,风电产业的发展在未来仍然前景广阔。陆上风电场逐渐走向全域化、海上风电场逐渐走向远海化、老旧风场进行设备更新等等,共同构成了巨大市场机遇。

为提升效率、扩大布局,风电装备的技术提升将更加重要。风电设施逐渐向大型化、智能化发展。风电装备产业从单纯的设备制造,开始拓展后期运维。随智能化普及,而且向零部件智能渗透,智能运维成为趋势。

顺应市场趋势,把握市场机遇,夯实既有优势业务,持续培育新业务,助力企业发展登上新台阶。

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