第09版:新能源·产业

中国能源报 2021年11月15日 星期一

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技改盘活风资源(老旧风场焕新系列报道之三)

本报记者 苏南 《 中国能源报 》( 2021年11月15日   第 09 版)

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  技改是比较传统的提升发电量、增加可靠性的方式,对于不同容量的机组技改方式不同。我国现有兆瓦级以下的机组超11000台,分布在东北、西北、东南沿海区域等风资源较好的地区,但机组容量较小、技术较落后,运行效率逐年下降,导致有的风电场处于亏损、半亏损状态。扭转局面的关键则是尽量把风资源利用好,有新增容量的可以新增风机,没有新增容量的通过技改盘活现有资源。

  

  自从宁夏“以大带小”试点开启以来,一批风电老旧机组技改项目相继启动。

  据北京金风慧能技术有限公司售前解决方案总监钱毅泽介绍,目前运行10年以上的机组,每年以20%的基数往上增长,每年将近有1万台次机组进入中年期。在一些业内人士看来,早期风电机组技术相对落后,发电效率低下,老旧机组运行时间较长,故障率、运维成本高,亟需通过技改,开启老旧机组的“养生之道”。

  老旧机组与风资源非完全适配

  业内人士认为,老旧机组“养生”之前,先要对风场资源、风电机组寿命等进行精准深度评估。早期风场风资源大多优越,但微观选址时的偏差,往往导致目前机组与风资源并非完全适配。

  “风资源评估模拟建模时,会遇到地形图信息和数据缺失,已有测风数据和新机型及技术方案不一致。”北京瑞科同创能源科技有限公司王先阳直言,老旧机组进行风资源评估时,会发现诸多问题,项目建设前与项目运行期测风时间段不统一;可研阶段测风数据与运行阶段数据格式不同,平均风速、最大值、最小值标准有偏差;可研阶段原始数据年代久远,数据质量参差不齐。

  “从资产管理角度看,通过寿命评估、量化分析,可以了解到风电场运行十几年后,是否具备再运行的可能性,以此判断运行成本和收益,决定风机是继续运行还是进行技改。”TüV北德中国区风能项目工程师方堃表示,在寿命评估中,重点是分析主要结构部件的疲劳情况和剩余寿命,一方面看生产寿命内剩下的资产可运行的空间,另一方面探索延寿的可能性。

  在浙江运达风电股份有限公司数字能源创新中心主任工程师王琳看来,很多业内专家致力于研究风机故障监测、诊断系统,不过,相对机组本身出力性能的精准评估、实时监测、诊断及优化技术的研究还不够系统深入,需要获知机组的真实性能。

  技改成为扭亏关键

  记者采访获悉,老旧机组的痛点主要有三:一是机组设备不满发,降容运行产生的部分备件失效率高达15%;二是电控部件运行时间较长,大量备件失效换新,生产成本会增加20%;三是风电场大部件失效概率比较高,大幅增加生产成本,同时损失发电量会环比上升30%。

  业内人士认为,部分老旧风电机组备品备件因停产或供应断档,导致检修工作量大、停机时间长、运维成本高,降低运行安全风险和运维成本急需技改升级。若对老旧风机的技改,进行“私人定制”,帮助老旧风机“强身健体”,不仅可以延长机组寿命,还可以提高风机发电量。

  润阳能源技术有限公司副总经理刘昊表示,现有兆瓦级以下的机组大概有11000多台,主要分布在东北、西北、东南沿海区域,这些机组占用了较好的风资源,但机组容量较小、技术较落后,运行效率逐年下降,有的风电场处于亏损、半亏损状态。扭转局面的关键是把风资源尽量利用好,有新增容量的可以新增风机,没有新增容量的可以通过技改盘活现有资源。

  “技改是比较传统的提升发电量,增加可靠性的方式,对于不同容量的机组技改方式不同。”刘昊分析,对于兆瓦级以下机组,建议用上大压小的方式;对于1-2兆瓦级别的机组,可通过综合治理的方式充分发挥机组的性能;对于2兆瓦以上的机组相对来说,运行年限不长,通过提质增效方式能充分发掘潜能;后期数量越来越大的孤儿机组,技术大部分已经淘汰,可做一些深度技改,使之重获新生。

  建议技改费用按增量费计算

  钱毅泽表示:“10年前,风电设备的重点是机组稳定的条件下尽可能降低成本。10年后,业界关注的重点则是机组的发电能力、产品寿命、成本收益等综合性能,也就是机组的安全性、高效性以及整个投资收益率。”

  “机组‘心脏’变流器运行时间越长,可靠性下降也越严重,整个变流故障占整个机组的36%,影响整个风电场的度电成本。”钱毅泽进一步解释,目前的治理方式主要是通过常规清灰提升变流器的稳定性,但不能保证变流器稳定运行,而通过系统升级优化等,变流器故障频次可下降75%-80%,运维成本可下降15%。

  润阳能源技术有限公司总经理王建明告诉记者,老旧风电项目的改造更新,其费用是增量费用,在计算其经济效益时,应将原项目继续运行所能带来的效益扣除,以增量费用对应增量效益,保证费用和效益计算口径的一致性,避免决策过程中高估项目收益。