2024-06-10
作为一种理想的可再生能源,风能以清洁、可持续的特点在全球范围内得到广泛应用。风电机组通过叶轮吸收风能转化为机械能,再由发电机组将机械能转化为电能,最终输出交流电。风力发电是当前技术最成熟、最具规模化开发条件和商业化发展前景的可再生能源发电方式之一。
风能是最具发展潜力的清洁能源之一
近年来,我国出台了多项政策为风力发电行业健康发展提供支持,如国家发展改革委、工业和信息化部等部门相继发布了《关于促进退役风电、光伏设备循环利用的指导意见》《关于加快推动制造业绿色化发展的指导意见》《关于组织开展“千乡万村驭风行动”的通知》《电力装备行业稳增长工作方案(2023~2024年)》等一系列政策文件。
随着风力发电行业国家政策引导力度加大,北京、贵州、河南、云南、广东、上海、山东等地纷纷发布相关政策规划,积极探索与布局,为风电产业快速发展奠定了良好基础。
我国风力发电行业“赶超式”的发展,得益于我国超大市场需求带来的显著“规模经济”,进而产生的成本摊销效应。依据彭博新能源财经(BNEF)研究发布的信息,2023年全球风电新增装机容量为118吉瓦,比上年增长36%。其中,陆上风电装机容量107吉瓦,比上年增长37%;海上风电装机容量11吉瓦,比上年增长25%。全球风电装机容量的增长主要来自我国。2023年我国风电新增装机容量77吉瓦,约占全球新增份额的2/3,比上年增长58%,创历史新高。其中,陆上风电新增装机容量69.4吉瓦,比上年增长59%;海上风电新增装机容量7.6吉瓦,比上年增长48%。
面向未来,我国风电市场潜力依旧巨大,根据国家发展改革委、国家能源局印发的《“十四五”现代能源体系规划》,预计到2025年我国累计风电装机容量将达到581吉瓦,“十四五”期间,新增风电装机容量超过300吉瓦,累计装机容量实现翻倍增长。
大型化、智能化、专业化成为风电行业发展的显著特点
风电机组大型化能有效提高风能利用效率,持续降低度电成本;基于大数据人工智能的全生命周期管理等技术应用,将进一步提升发电能力和风场运营效率;风电产业的快速发展对技术设计、生产制造、安装施工、运行维护等提出了更高更专业的要求,需要各市场参与主体携手推进创新技术的研发与应用、先进装备的设计与制造。
依据《每日风电》等机构发布的研究信息,近年来,伴随着风电行业的蓬勃发展,我国风力发电机组在外形尺寸、单机容量、市场价格、技术应用、产业链分工方面均有显著变化。
塔筒高度不断增加。2019年,新装风电机组的平均塔筒高度为96米,较2018年增长了5米,最大塔筒高度达147米;2022年,在低风速大切变场景项目中,已出现了150米、160米以上的塔筒高度,塔筒高度的增加有利于获得较好且稳定的风力资源。
叶轮直径变大。叶轮直径是风力发电机组的关键参数之一,直接关系风力发电机组的功率和效率。随着风力发电机组的迭代速度加快,叶轮直径越来越大。统计数据显示,2021年叶轮直径平均增长了27米,增长量相当于2017至2020年4年的总增长量。2022年,190米以上叶轮直径的机型占据投标市场主体;2023年200米直径的叶轮成为市场主体。当前陆上10兆瓦机组普遍配置230米直径的叶轮,海上16兆瓦以上机组配置的叶轮直径达到了260米。
单机容量增大。2022年市场投标机型平均单机容量为5.47兆瓦,与2021年初3.5兆瓦的平均单机容量相比,提高了56%。2023年,我国陆上风电投标机型平均单机容量为5.9兆瓦左右。2023年底,国内多个头部风力发电整机商已分别取得陆上10兆瓦的中标业绩,可以预见未来陆上风电机组将继续朝着大型化、高效化的方向发展,这将有助于降低单位能量成本,提高风能资源的利用效率。
市场价格下降。随着风电技术的快速发展,受益于风机大型化、产能不断提升、供应链日益完善等因素,自2003年以来,我国风电机组单位千瓦价格整体呈现明显的走低趋势,至2022年底,陆上风电机组价格降至约2003年的1/4。
智能化创新技术得到广泛应用。没有创新,难以形成规模化开发,就不能带动可再生能源成本下降,更谈不上新增装机“全面登顶”。比如国内厂家研发的超大型海上风机、漂浮式风机、风渔融合系统等抗台风机型,能全面分析台风的风速风向、湍流强度、风切变、阵风系数、机组运行状态。再如国内厂家开发的智能风机产品,能实现“能感知、会思考、自学习、可判断和决策”的功能,不断提升风电利用效率,加速全球可再生能源利用。
(转自:中国石化新闻网)