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《影响风电场性能的因素》

  • 来源专题：可再生能源
  • 编译者： pengh
  • 发布时间：2018-12-25

  • 本文旨在找出影响风电场运行和维护性能的调节因素。研究方法包括对七个拥有风电场的公司的理论研究和案例研究。理论研究主要包括以下几个方面:绩效管理过程;(二)发电厂绩效考核，突出影响该行业绩效的因素;巴西风能市场的特点。案例研究是通过对处于战略、战术和运营层面的管理人员的访谈进行的，目的是识别风力发电场现有的绩效管理流程。结果表明，风电场绩效主要受5个因素的影响:(1)勘探研究的可靠性;(2)施工质量与装配;(3)组织学习;

    ——文章发布于2019年5月

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    • 来源专题：能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者：guokm
    • 发布时间：2021-12-27
    • 近日，国家能源局发布《风电场改造升级和退役管理办法》(征求意见稿)，鼓励并网运行超过15年的风电场开展改造升级和退役。本周我们从老旧风电场现状及改造益处出发对风电场改造政策进行解读。 我国老旧风电场改造紧迫性强 我国早期风电场大多机型落后，或者机组已老化。随着二十年设计使用寿命的临近，2000 年年初安装的机组早已老化。同时，我国早期安装风电机组单机容量较低，明显落后于当前水平。据CWEA，2008年我国新增装机的风电机组平均单机容量仅1214kW，2020年提升至2668kW，为2008年的2.2倍。2008年我国新增风电中单机容量小于1.0MW的机组占比为28%，而2020年我国新增风电机组单机容量均不低于1.5MW。 早期投运风电场风资源好、电价高，但经济性较差，改造紧迫性强。早期投运场站风资源相对较好，但由于机组额定风速高、单位千瓦扫风面积较小、风能利用率较低的定桨距失速型机组占比高等因素，风电机组容量系数、年利用小时数均偏低。远景能源高级副总裁田庆军表示，相对于当前的风电技术而言，早期的老旧风场已经可以划为不良资产行列，这些风场拥有着7-8米/秒以上的风资源，平均发电量小时数却在2000小时以下;以现有的技术，7米/秒以上的风资源基本可以发到3500小时以上，发电量相差至少一倍。加之，部分备品备件因停产或进口供应断档，机组检修工作量大、停机时间长、运维成本较高。因而，早期投运风电场经济性较差。 改造有助于风电场经济性提升 老旧风电场改造可提升利用小时数、降低土地成本、降低运维成本等，助力风电场经济性提升。 更换为单机容量更高的机组后，风电场利用小时数将有所提高。据《我国老旧风电机组更换研究》，以新疆某50MW风电场为例，目前安装的机组单机容量为 600kW，共计83 台，年平均利用小时数为 895h。在不考虑限电因素的影响下，将 600kW机组更换为 1.5MW、2.0MW、2.5MW 以及 3.0MW 机组，年利用小时数可分别提升 1983h、2169h、2147h 以及 2245h。即使在限电的情况下，年利用小时数也可提升1105h。随着风资源较好的地区逐步被开发使用，未来新建项目的选址难度将有所提高，有望进一步驱动老旧风电场改造。据Wood Mackenzie，在2023年后，大部分新项目将位于风速在6.5米/秒以下的地区，项目内部收益率不足10%;而在风速9-10米/秒的地区对风电场进行翻新改造将实现15%以上的内部收益率。 改造后单位容量征地面积降低，节省土地成本。将多台小型机组拆除并更换为大型机组，可极大减少机位点数量，节约用地。据《我国老旧风电机组更换研究》，以上述新疆某风电场为例，若将 600kW 机组更换为1.5MW、2.0MW、2.5MW 以及 3.0MW 机组 ，可分别减少 50、58、63 以及 67 个机位点。 对老旧风电场进行改造后，运维成本也有望下降。老旧机组机型差异性很大，部分机组采用的技术路线因风能利用效率偏低被淘汰，部分机型在国内应用范围窄、零部件通用程度很低，零部件供应断档、运维能力缺乏导致备品供应时间长、运维成本高、停机时间长。据Wood Mackenzie，投产超过15年以上的老风电机场的运维成本比投产5年以内的年轻风电场高出50%。 目前，已有机组完成改造，经济性有所提升。金风科技对大唐石营子风电场9#机组进行提质增效改造。改造后9#机组年等效发电小时数在原本不足2000小时的基础上，可增加1000小时左右，与此项目原有机组平均发电量相比，预期发电量提升超过60%。改造后的全生命周期内增量全投资内部收益率超过14.4%。此外，辽宁某风电场项目将原有9台550KW机组替换为3台MY1.5MW机组，风场可利用小时数将由1260小时提升至2608小时。大唐贵州某风电场，自2020年底完成首批6台机组改造。在2021年上半年，技改机组的单台平均发电量提升110%。 本管理办法出台有望加速改造进程 老旧风电场改造此前已被多次提及。2020年5月，《辽宁省风电项目建设方案》中提出，支持现役风电机组更新项目建设。2021年5月，《浙江省可再生能源发展“十四五”规划》再次提及老旧风电场技术改造升级。2021年8月，宁夏发改委发布《关于开展宁夏老旧风电场“以大代小”更新试点的通知》，将风电技改中“以大代小”规划落实政策层面，为运行年限、效益指标、设备容量、项目核准等一系列细则提供了政策标准和依据。2021年9月，国家能源局新能源和可再生能源司副司长王大鹏表示，在风能资源优质地区有序实施老旧风电场升级改造，提升风能资源的利用效率，推动风电提质增效，实现高质量发展。 近日，国家能源局发布《风电场改造升级和退役管理办法(征求意见稿)》，鼓励并网运行超过15年的风电场开展改造升级和退役。本办法对风电场改造升级和退役做出了明确解释。风电场改造升级是指对风电场风电机组进行“以大代小”，对配套升压变电站、场内集电线路等设施进行更换或技术改造升级，分为增容改造和等容改造;风电场退役是指一次性解列风电机组后拆除风电场全部设施，并对场址进行生态修复。 补贴电量方面，运营期未满20年且累计发电量未超过改造前项目全生命周期补贴电量的改造升级项目，可享受中央财政补贴资金，风电场改造升级期间须计入项目全生命周期补贴年限，改造升级完成后进行补贴清单变更，每年补贴电量为改造前项目全生命周期补贴电量的5%。电价方面，风电场改造升级项目上网电价补贴电量部分按原项目电价政策执行，其余电量部分按项目重新备案当年电价政策执行。据此规定，补贴电量部分仍将维持较高的上网电量，有利于提升改造积极性。此外，办法提出，开发企业依法做好风电机组叶片、发电机等风电场改造升级和退役项目废旧物资的循环利用工作。今年9月，国家发改委向社会公开征集《中华人民共和国循环经济促进法》修订意见和建议，该征求意见涉及风机叶片等回收体系建设。未来随着相关的政策逐步落地，风电场改造升级有望加速推进。 我国风电场改造升级和退役需求较大。据《我国风电机组退役改造置换的需求分析和政策建议》，按照风电场设计和经营期 20 ～ 25 年考虑，假定运行 15 年以上的部分风电机组有改造需求，运行 20 年未改造的风电机组开始退役，25 年全部退役。据此初步测算，2021―2030 年全国风电机组累计改造退役容量将超过6000万千瓦。具体来看，预计“十四五”期间累计退役机组容量将超过 120 万千瓦，全国改造置换机组需求将超过 2000万千瓦，1.5MW 以下机组和 1.5MW机组约各占一半;“十五五”期间风电机组退役改造置换规模约 4000 万千瓦，以 1.5MW 机组为主。 投资建议 我国早期风电场大多机型落后，或者机组已老化，当前老旧风电场改造紧迫性强。据测算，“十四五”期间累计退役机组容量将超过 120 万千瓦，全国改造置换机组需求将超过 2000万千瓦同时，“十五五”期间风电机组退役改造置换规模约 4000 万千瓦。据本次政策，补贴电量部分仍将维持较高的上网电量。加之改造可提升利用小时数、降低土地成本、降低运维成本，有望助力老旧风电场经济性改善，并带动风电运营商业绩提升。我们选取了龙源电力、大唐新能源等六家公司进行测算，风电场改造对各公司营收的增厚比例约在0.8%-32%。具体标的方面，【大唐新能源】【节能风电】【龙源电力】风电场改造对营收增厚比例分别为32.1%、28.8%、17.0%，弹性较高，在本次风电场改造政策中有望充分受益，建议关注。此外，电价上浮背景下，火电企业将更好地疏导成本压力，基本面有望改善;能源结构转型仍是大势所趋，可再生能源将是未来发电主体。火电转型新能源标的建议关注【华能国际(A+H)】【华润电力】【华电国际(A+H)】;新能源运营商建议关注【福能股份】【三峡能源】【吉电股份】【金开新能】等。
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  • 《世界首例主力电源型风电场投入运行》
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    • 编译者：郭楷模
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    • 全场黑启动、孤网带负荷、场内人工短路三项关键测试圆满通关，世界首例主力电源型风电场——中国绿发甘肃干河口南北风电场于近日投入运行。主力电源型风电场是指采用自同步电压源友好并网技术，接网性能不低于同容量同步机组的水平，可自主建立电压、自主与电网同步、自主响应电网电压和频率变化，对电网暂态电压和频率提供主动支撑，同时具备孤网运行、黑启动等能力的风电场。 风光等新能源发电具有间歇性和波动性的特点，这一不稳定因素使得新能源电力在直接并入电网时，可能对电网的电压、频率等造成冲击，影响电网的稳定运行。而主力电源型风电场由被动转主动，不仅拥有强大的发电能力，还具备了自我管理和自我恢复的“超能力”，不再只是随风起舞的风车，而且能够智能调节电压和频率，保证电力供应的稳定与可靠，即使电网遇到挑战，也能“坚守岗位”，甚至能在停电后迅速重启，恢复供电，降低对我们的生活造成的影响。中国绿发联合上海交通大学攻克自同步电压源风电场关键技术，2023年12月建成世界首例主力电源型风电场。风电场由32台自同步电压源风电机组、1台35kV自同步电压源高压直挂储能静止同步机和振荡预控及阻尼系统组成。在历时8个月的测试过程中，风电场通过了稳态、暂态、并网、离网和黑启动等530余项全方位测试试验，取得了10份测试报告。 测试结果证明，在搭配具有电力系统稳定器功能的协同控制平台后，风电场能够成为“具有同步发电机组特性”的主力电源，其暂态电压、频率主动支撑等构网能力可媲美传统同步发电机组，具备离网运行、黑启动等能力，可以提高电网安全稳定限值，提高输电通道利用率，降低新能源大基地弃光率，为构建以新能源为主体的新型电力系统提供了较为完备的解决方案。 据测算，甘肃干河口主力电源型风电场投运后，年上网电量约3.1亿千瓦时，能满足约13万户普通家庭全年用电需求，可节约标煤约9.5万吨，减排二氧化碳约27.8万吨。
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