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风资源优势并不突出的湖南 2016年新增装机量如何占到全国1/10?

放大字体  缩小字体 时间:2017-05-18  来源:中国能源报  浏览:686
核心提示:目前,以中车风电、湘电风能、三一重能为代表的风电整机商,以中南勘测设计院、湖南省电力设计院为代表的风电咨询设计机构,以湖
目前,以中车风电、湘电风能、三一重能为代表的风电整机商,以中南勘测设计院、湖南省电力设计院为代表的风电咨询设计机构,以湖南火电、湖南建工为代表的风电施工企业,以华电、华能等发电集团为代表的投资商,以及叶片、变电设备、电线电缆零部件制造商等初步形成了包括设计咨询、产品研发、装备制造、风场建设、电力输送的风电完整产业体系,日益显现出湖南的风电产业集群效应。

产业链条基本形成

十年前,当时的南车株洲所WT1650风机在湖南省郴州江华并网发电,宣告湖南省实现了大型风力发电“零”的突破;2009年,湖南省首个大型风电场——郴州仰天湖风电场33台机组并网发电,开创了低风速风电的先河。

近年来,风电装机从无到有,有效调整了湖南省的能源结构。来自湖南省能源局的数据显示,2016年风电装机容量占湖南省装机总量的5.26%,比2010年提高了5.13个百分点。2016年风电发电量占湖南省发电量的2.95%,比2010年提高了2.92个百分点。

株洲,是湖南省重要的工业城市。这座“火车拉来的城市”与铁路结下了不解之缘。如今,借助“高铁技术”,株洲的风电产业发展得如火如荼。

株洲市委副书记、株洲市市长阳卫国表示,坚持市场引领、创新驱动,不断健全完善以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系,近年来,株洲重点培育扶持了一批具有行业领先优势的风电企业,形成了以中车株洲所为代表,以具备“高铁基因”的风电叶片、变流器、发电机、齿轮箱等零部件为主的较为完整的风电产业集群。2016年,株洲市风电产业实现销售收入近100亿元。下阶段,将以打造“株洲·中国动力谷”为抓手,加快构建以风电产业等为代表的新能源发展战略联盟,着力增强风电企业核心竞争力,切实促进风电产业健康快速发展。

刘年来认为,依托风电产业快速发展,湖南的风电技术研发也不断取得突破。中车株洲所把轨道交通方面积累的成熟研发经验移植到风电机组产品中,在高海拔和低风速市场拥有较强的竞争优势;湘电风能拥有国家风力发电研发(实验)中心等国家级研发平台;三一重能提出低风速大叶片智能控制解决方案;株洲时代新材在叶片设计、成型工艺、工艺装备以及材料技术研发等方面具备较强的技术优势;中南勘测设计院、湖南省电力设计院两大设计院在南方陆上超低速山地风电项目规划设计、总承包及建设运营等方面建树颇多;中南大学、湘南大学先后承担了一批风电产学研项目,一批具有自主知识产权的技术已运用于风电设备。

摸索经验探索湖南路径

国网湖南省电力公司副总工程师陈跃辉透露,2016年,湖南风电累计发电量39.3亿千万时,较2015年增加76.45%;设备利用小时为2124小时,较2015年增加0.46%。目前,风电最大出力160万千瓦(2017年2月19日19点09分);风电出力占日发电负荷最大比例为15.07%(2017年2月27日0点0分)。

正是得益于低风速技术的进步,使得湖南这个昔日风资源优势并不突出的省份可开发风电量跃升至2000万千瓦以上,这意味着有超过八成的风电资源还有待开发。

湖南的地势,西高东低、南高北低,涵盖山地风电、丘陵风电、平原风电三种类型,总体来说属于低风速的区域。山地风电风速低、多风向、湍流大、切便大、灾害众多、地形和地质复杂,因此成本相对较高。三一重能研究院副院长胡杰认为,在湖南区域,如果要达到10%的收益率,风机利用有效小时要达到1750小时以上;如果要达到14%、15%的收益率,风机利用有效小时就必须达到1900小时以上。

中南勘测设计研究院新能源院院长刘小松告诉记者,湖南风电以山地为主,这对风电场及整机设计都提出了较高的要求。长叶片、高塔筒是提升低风速风场发电量比较直接的途径,但更重要的是,要通过提升风机自学习能力、优化风机智能控制系统来提升风机作为一个整体的性能。

湖南省电力设计院新能源公司总经理周晟认为,当前风机布置方案,大多考虑发电量的最优,而较少的结合建设条件来考虑全局的经济性。对于低风速风电来说,要采用专业协同、专业融合的方式,整合电气、土建等环节,在风机布置方案优化时,充分考虑与反复研究建设成本和收益,确保整个风电场的全局经济性最优。

磨刀不误砍柴工。刘小松认为,山区风电地形复杂多变,一个风电场区内建议至少布局两座以上的测风塔,并且观测期限不少于1个完整年。前期充分的测风,有利于达到项目预期的投资回报率。

中车风电技术中心副主任王靛透露,山区低风速风电对风资源分析提出更高要求。基于此,中车株洲所与国家气候中心、法国美迪公司进行合作,整合全球最先进的风资源技术与经验打造风资源系统平台,预计今年6月可开放公测。

刘年来表示,近年来,湖南省在山地低风速风电场的快速发展,正是对风电技术创新的生动诠释,未来,要在开发模式、技术储备、综合技能、送出消纳等方面实现持续创新。

“低风速风能资源更分散,大规模集中连片开发将难以为继,分散开发、就近接入、本地消纳将是更可行的方式,分散式风电将是发展趋势。”刘年来说,“山地风电场注定了场址地形地貌的复杂性,风机企业和设计院所应着眼整体解决方案的研究,实现从卖设备到卖服务的转变,从单一供应向综合处置的转变,全面提升综合技术水平。”

神华新能源华中区域筹建处主任龙云汉接受记者采访时说,神华十分看好中南部低风速风电市场,未来3年将和拥有地域优势和技术优势的中车株洲所携手开发约300万千瓦的风电项目。

湖南风机制造要因地制宜


“低风速风电开发,促使叶片加大、塔筒增高、安装难度加大,在这种状况下,风电整机价格仍在下降是迫于激烈的市场竞争和开发商压力。这对于整个风电制造行业的科技创新和持续发展是不利的。”中国农机工业协会风能设备分会秘书长祁和生表示,“一头是受到开发商的压力,一头是受到零部件供应商的挤压,风电整机单位千瓦价格已经从2000年的12000元下降到现在的4000元以下。”

在国家应对气候变化战略研究和国际合作中心原主任李俊峰看来,相比于光伏行业,中国风电行业还没有达到全球的技术研发和科技服务团队都围绕中国市场和产业链来运作。他认为,风电制造行业要学习轨道交通行业的厚积薄发,把质量、稳定性、可靠性放在更高的地位。

刘小松建议,风电整机制造一定要因地制宜,差异化发展。“风机要有自己的特点,比如在中南部地区,很多省份都存在冰冻问题,冰冻的问题对风机的运行效率和发电量的影响相当大,湖南的风机厂家如果能够有效地解决此问题,不仅对湖南的风电,对整个中南部地区的风电发展,乃至全国的风电制造行业都是有利推动。”刘小松说。

“中车正在推进1+N+1的产业发展战略,其中风电产业是作为轨道交通之外的第二支柱产业进行打造,在株洲市已经形成了以中车株洲所风电整机、风电叶片为代表较为完整的产业链。根据规划目标,到2020年中车风电整机年销售收入要突破100亿元。”中车株洲所副总经理范宝林表示,“目前可经济开发的最低风速为5米/秒,随着新机组的发布,4.8米/秒的风资源也将具备经济开发价值。” 
 

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