今年整個風電行業(yè)繼續(xù)搶裝,搶著在2020年底及2021年底這兩個并網(wǎng)窗口期前完成項目并網(wǎng)。確切地說,2022年之后風電行業(yè)將正式進入“平價后時代”,在無補貼的情況下,行業(yè)對于發(fā)電效率提升、度電成本下降和經(jīng)濟效益要求更高。那么,基于這幾方面的考慮,平價后時代的風電行業(yè)將如何發(fā)展呢,又該如何降低度電成本呢?
風電機組單機容量大型化、輕量化
據(jù)了解,在過去的數(shù)年里,主流的單機容量已完成從1.5MW級到3.XMW級的轉(zhuǎn)變,從近兩年的風電招標項目中也能夠明顯發(fā)現(xiàn)這種變化。風輪直徑亦持續(xù)增大,而海上風電機組已經(jīng)做到了10MW+。風電機組單機功率越來越大了,風輪直徑越來越大了,塔筒也越來越高了。
隨著技術(shù)進步以及產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,大功率機組將進一步迭代小功率機組。隨著陸上機組由3MW向4MW甚至5MW邁進,風電場造價中的非機組成本將顯著下降。以一個50MW的陸上風電場為例,3MW風機需要安裝17臺,當機型過渡到5MW后只需要安裝10臺,節(jié)約了7個機位點。相應(yīng)地,從風機運輸、風電場基礎(chǔ)及施工、到風機吊裝的單兆瓦成本都將有可觀的下降空間。也就是說,建設(shè)規(guī)模一定的情況下,機組單機功率越大,風電場均攤的單位建造成本就更低,而整體建設(shè)成本越低,對于度電成本下降來說是一個非常重要的因素。
根據(jù)國際可再生能源署(IRENA)在《未來風能》報告預(yù)測,陸上風電應(yīng)用的渦輪機單機容量將從2018年的平均2.6兆瓦(葉輪直徑110米)增加到2025年的5.8兆瓦(葉輪直徑170米)。
但隨著功率變大,齒輪箱、發(fā)電機等部件的體積和重量也越來越大,不僅難以加工,難以保證精度,連運輸、裝配、吊裝都極其困難。因此,風電機組“輕量化”也將是未來的一種趨勢和技術(shù)研發(fā)的重點。
風電機組占陸上風電項目建設(shè)成本約60%,是項目能否實現(xiàn)平價的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。風電機組一旦實現(xiàn)輕量化,批量制造的成本就更容易控制,也為未來陸上大機組安裝和實現(xiàn)“風火同價”提供了創(chuàng)新的解決方案。
風電平價大基地項目增多
從2019年開始,“平價基地”走進公眾視野,在技術(shù)驅(qū)動,規(guī)模效應(yīng),電網(wǎng)配套均完善時,三北地區(qū)將重回歷史舞臺,“平價大基地”項目將發(fā)展起來。
截止到2020年7月,國內(nèi)已核準的平價基地項目容量已達34.6GW,僅內(nèi)蒙古就超過了20GW。從發(fā)展趨勢看,風電大基地項目的開發(fā)建設(shè)將是平價之后的重點。已核準的平價基地項目如下表所示:
表1.已核準風電平價大基地項目匯總,截至2020年7月
數(shù)據(jù)來源網(wǎng)絡(luò)
風電市場持續(xù)在發(fā)生積極的變化。對于中東南部低風速地區(qū),采取高塔增加發(fā)電小時數(shù)。對于風資源較好的區(qū)域,開發(fā)建設(shè)平價大基地項目。陸地機組的大型化、輕量化以及風電場規(guī)?;l(fā)展將顯著推動發(fā)電效率提升以及全生命周期的度電成本下降。
關(guān)鍵原材料亟需國產(chǎn)化
據(jù)悉,今年受全球疫情影響以及國內(nèi)風電搶裝壓力下,巴沙木等原材料以及主軸承、齒輪箱軸承、IGBT芯片等部件的進出口受限,直接影響了我國風電整機生產(chǎn)。
回顧近年風電設(shè)備國產(chǎn)化進程,一大批企業(yè)積極從事風電零部件的開發(fā)生產(chǎn),擴大完善了生產(chǎn)供應(yīng)體系,我國風機部件基本實現(xiàn)國產(chǎn)化。葉片、齒輪箱、發(fā)電機等部件的制造能力已接近國際先進水平,能夠滿足主流機型的配套需求,并開始小批量出口。軸承、變流器和控制系統(tǒng)的研發(fā)也取得了重大進步,并開始批量供應(yīng)國內(nèi)市場。塔筒、輪轂、機艙等部件的生產(chǎn)能力完全滿足國內(nèi)市場需求,并向國際市場供貨。但是,主軸承、齒輪箱軸承等風電關(guān)鍵部件仍然受制于人,尤其是高端風電主軸承市場,長期被SKF、FAG、羅特艾德勒等跨國巨頭所壟斷。
業(yè)內(nèi)人士一致認為,短期內(nèi),設(shè)備部件高端產(chǎn)品依然要依賴國外企業(yè),風電設(shè)備關(guān)鍵部件國產(chǎn)化任重道遠。為不再長期受制于人,亟需解決風電關(guān)鍵部件國產(chǎn)化這塊“心病”,降低對外依賴程度。特別是風電平價后,從成本因素和技術(shù)進步考慮,關(guān)鍵原材料國產(chǎn)化進程將會加快。
平價后時代行業(yè)關(guān)注
在平價后時代,風電如何高質(zhì)量發(fā)展,如何降低風電全生命周期的度電成本,成為行業(yè)關(guān)注的焦點。
業(yè)界提出,全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同、科學合理推進是風電高質(zhì)量發(fā)展的體現(xiàn),全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新是風電平價的必由之路和平價后的技術(shù)突破之道。風電行業(yè)需要打造利益共同體、命運共同體、責任共同體來開展整個全產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同創(chuàng)新,集合全產(chǎn)業(yè)鏈的力量有利于推動風電的可持續(xù)健康發(fā)展。
同時,隨著風電裝機規(guī)模快速增長,存量電站規(guī)模劇增,風電后市場智能化運維被認為是保證風電20年全生命周期高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵,在平價后時代顯示出了強大的生命力。未來,風電行業(yè)將加速向智能化、數(shù)字化方向邁進,以打造“智慧運維”模式,助力風電運維發(fā)展的大跨越,從而支撐風電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。