从哥本哈根世界气候大会之后,我国政府十分重视节能减排,把发展低碳经济作为今后工作的重点。正像温家宝总理所说,我们只能做的比我们说的更好一点。我们应该在、可再生能源方面做出应有的贡献。目前,风能在可再生能源方面相对技术比较成熟,而且已经进入商业运行多年,积累了丰富的经验。所以,怎么样把风电设备做的性价比更高一些,制造更多的高性价比风机,为国家的节能减排和实现低碳经济的目标做出更大的贡献,是风电设备制造企业的责任。 这二年全球风能发电产业发展很快,全球有40个国家使用风机发电,预计到2050年,全球风电装机容量将达到2010GW,全球风力发电量将占到总发电量的12%。届时,中国风力发电量将位居世界。根据中国风能协会统计,截至2009年12月31日,累计装机容量超过1000MW的省份超过9个,其中,超过2000MW的省份4个,分别为内蒙古、河北、辽宁、吉林。2009年,中国(不含台湾)新增风电机组10129台,容量13803.2MW,年同比增长124%。
目前,风力发电技术成为风电产业发展的瓶颈,从设计到生产,如何降低风电设备成本,是制约风电设备制造业的主要因素。此外,铜、铁等原材料价格的上涨使风电设备成本上升,也影响风电制造业的发展。 这二年,国家先后成立了7个千万级风电基地,其中甘肃酒泉已经开始千万级风电的建设。借着国家大力发展风电产业的政策,很多国营企业、民营企业、合资企业都纷纷上马。目前,风机整机企业超过了84家。在这种情况下,究竟怎样发展我国的风电产业,中国风电市场究竟需要什么样的风机?这将是我们思考的主要问题。 ,并网问题。如果没有一个合理、科学的增长速度会造成很多问题。比如,2009年新增装机容量1300多万kW,但实际上我们有很多风机由于电网原因不能并网,很多并不是风机的问题,而是我国电网建设的速度远远不能满足风电快速发展的速度,按照国家智能电网发展规划,还需要有一个较长的解决过程。比如说,甘肃省的千瓦级风电场已经规划了,但是技术没有跟上,造成很多风机无法上网,甚至有些风电场可并网,但无法将电能送出去的结局,在有一些地区,当地的经济完全消纳不了风电。所以,下一步的研究是怎样保证将风电送出去。过去新疆风电产业发展很快,但是现在落后了,落后的原因不是他不想发展,而是由于电网传输的原因受到了限制。这是当前制约风电产业发展的重要问题,如果这个问题不能尽早解决,那风电产业的发展将会受到很大的限制。 第二,风机质量。随着风电产业快速发展、竞争不断加剧,风电机组的销售价格从2009年的6000多元/kW降到目前的4000多元/kW,这种大幅度的价格下降必然是以牺牲质量为代价的,近几年可能反映不出质量问题,再过几年甚至10年会出现什么样的情况,我们拭目以待。我们国家的风力发电机组从引进到消化吸收,到自己独立自主的进行研发,这样一个过程是非常好的过程,但这个过程需要时间,而目前的这种情况很令人担忧。 第三,电能质量。针对风电来说,只有符合电网并网要求的风电才允许上网,这也是我们下一步需要研究的问题。因为风能本身并不稳定,造成上网负荷也会不稳定,所以,如何进行风能2小时、4小时、8小时、24小时的风力发电预报,使得风力发电调度像火电、水电、核电那样来调度,这也是我们下一步要解决的问题。 中国风电市场究竟需要什么样的风机? 事实上,国产风机机组质量到底怎样?大多数人心里没底。据了解,在酒泉2007~2008年投产的200台金风750千瓦机组已经在这二年运行中,维修费花掉了300多万元,以后维修费用也会逐年增高,但不清楚会高到什么程度,能不能达到设计的20年寿命,只有让时间来检验了。风电的不稳定性给平稳供电带来难题,时断时续的供电也会损坏线路的寿命。
中国陆上风电的快速发展在近几年新能源行业中是令人瞩目的,如今这一趋势将延伸到海上。随着今年5月国内首批海上风电项目特许权招标工作的启动,中国的海上风电发展将进入加速期。海上风电受到关注并不令人感到意外,究其原因,一是因为在中国的漫长海岸线蕴藏着丰富的风能资源。二是因为海上风电占地少,且靠近用电负荷中心,免去了长距离输电的麻烦。对此,国家能源局在2010年能源工作整体要求和任务中明确指出:2010年要继续推进大型风电基地建设,特别是海上风电要开展起来。 目前,风力发电技术已经发展得很成熟,风电机组单机容量大型化是今后的发展趋势,现在陆地安装的风力发电机组是3MW,再大将无法运输和安装。目前,海上风电机组的已经有6MW,叶片直径达到126米。从以往来看,风力发电机单机装机容量基本每5年翻一倍,但是由于交通问题和安装限制,预计这一增长速度会有所减缓。 2006年,海上风力发电装机费用为1224~1707/kW,风力发电机价格占整个项目费用的75%。2006年,风力发电设备运行和维护费用占整个项目费用的2%~3.5%,约13~24美元/MWh。海上风电装机费用主要取决于海水深度和离岸距离。相对来讲,海上风电装机成本要高于陆地风电装机成本的20%以上。 作为一种可再生能源,风电的发展离不开政府的支持。按照我国《可再生能源法》的规定,可再生能源上网电价超出常规能源平均上网电价的部分,由可再生能源专项基金进行补贴。目前,我国陆地资源有限,可利用的风能资源越来越少,剩下的也就是前期比较难开发的丘陵和高山,今后陆地风机除平缓地带2.5~3MW风机外,丘陵地带和高山地带将会是1MW左右风机的市场。由于海上风电安装成本高和开发难度大,发展可能没有想象的快。目前,上海东海大桥风电项目的上网电价为0.98元/kWh,较陆地风电上网价格高出近一倍。但业界人士指出,东海大桥作为国内海上风电示范项目,又要赶在上海世博会时提供清洁能源,具有很强的象征意义,其上网电价水平并不能成为今后海上风电的标准。预计海上风电的中标电价会低于0.98元/kWh。
在过去10年中,风力发电机的设计已经发生了很大的变化,现在的风力发电机已经趋向于大型化,并且从最初的定桨定速发展到变桨定速到目前的变桨变速。从带齿轮箱的增速驱动形式到目前的不带齿轮箱的直驱形式,从早期简单的控制并网形式发展到目前的全功率变流器PWM并网系统。因此,风力发电机已经从传统的驱动技术发展到如今的大功率优化驱动技术。但是,大功率风电机组技术的发展越来越受到电网连接和电力系统运行的限制。另外,如果大型风机出现故障后,造成的损失也是很大的,所以,这是大型风力发电机的弊端,加上运输吊装非常困难,为此,合理选择风机机型至关重要。
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