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风力发电步入平价时代:半直驱将替代传统技术路线

时间:2021-01-14 09:36栏目:万象 点击: 179 次

3月初,国家能源局正式发布了《关于2020年风电、光伏发电项目建设有关事项的通知》,主确定了2020年风电、光伏发电项目建设管理思路,包括:积极推进平价上网项目、有序推进需国家财政补贴项目、全面落实电力送出消纳条件、严格项目开发建设信息监测,保障了政策的延续性,有利于推进风电、光伏发电向平价上网的平稳过渡,实现行业的健康可持续发展。

技术迭代才是新能源革命的心脏

双馈风电机组诞生于上世纪80年代初,大幅提升了机组发电效率(从kW级提升到了MW级),此为“风机1.0版本”。然而,高速齿轮箱长期运行带来的故障、漏油等问题降低了机组的可利用率和稳定性,且大大增加了风机运维难度和成本。90年代初,以“可靠”为卖点的直驱风电机组应运而生,直接弃用齿轮箱,一举解决了因齿轮箱带来的所有问题,因减少了齿轮箱,风机机舱内的布局也合理了很多。

2009年前后, 直驱机组此时已经完成了从“风机1.0版本”到“风机2.0版本”的升级。然而,双馈机组并未就此退出历史舞台,而是在其1.0版本上进行了升级和优化,凭借其成熟和规模化的供应链做出了诸多努力,顽强升级到了“风机1.0加强版”。

与此同时,补贴政策刺激叠加资本的高歌猛进,国内风电产能已经达到了第一个高潮。2010年,国内新增装机容量约19GW,占当年全球新增装机容量的一半以上,累计装机量达45GW,亦已赶超美国。

风云变幻,风电行业大洗牌

迅猛发展十多年后,到了2011年,中国风电行业开启调整周期,国家能源局对风电设备并网有了更严格监管,并收紧了风力发电项目的审批。

2014年底,国家发展改革委下发《关于适当调整陆上风电标杆上网电价的通知》(发改价格(2014)3008号),决定将I、II、III类风区上网电价每度电降低2分钱,这是自2009年我国实施风电标杆上网电价以来的首次电价调整。

2019年,中国陆上机组最大单机功率已达到了5MW以上,比最初引进的机组功率提升了250倍;而海上风电机组更是达到了10MW级。半直驱技术路线也经过了近十年的打磨,其面世之日起就将研发难点在齿轮箱和发电机之间作了均分:发电机和齿轮箱都保留,但使用中速发电单元,去除了齿轮箱故障率根源的高速传动级,减少了传动系统部件数量,提升了系统的可靠性。

紧凑型半直驱,巧妙化解风机大型化难题

从双馈到直驱,直驱到半直驱,风机传动链完成了一系列技术迭代。任何一个制造行业,其技术体系的追求殊途同归,那便是降本增效、优胜劣汰。更长叶片、更大容量、更高效率,这是下一代风电机组攻城略地的武器。

风电机组单机功率越大,单位均摊的建设成本就越低,大兆瓦机型成为市场争相竞逐的未来。海上不可限量的风资源,更是给大功率海上风机提供了广阔的生长空间。

直驱终结了双馈独领风骚的时代,但未来随着功率增大,发电机的体积和重量亦成倍增长,难以保证产品的精度,甚至连运输、装配、吊装都变得极其困难。市场对下一代风机不断提出大型化、轻量化的诉求,传统的双馈与直驱技术发展的制躇显而易见。

与传统技术路线相比,新一代的紧凑型半直驱技术路线,体积小、重量轻,在发展大型化的过程中有着不可比拟的优势。在可以展望的未来,紧凑型半直驱也将为陆上大机组安装和实现“风火同价”提供创新的基础。

未来已来,技术迭代再升级

2019年,陆上风电退补政策靴子落地,行业迎来了抢装高峰,招标量和行业产能井喷。大大小小的主机厂商市场将不得不面临平价背景下残酷的生杀博弈,洗牌在所难免。补贴时代多种技术路线尚能各领风骚,而当平价时代迫近,风电技术路线三足鼎立局面势必将被迅速打破。

市场化经济下的核心竞争力是发电效率的提升和度电成本的降低,而经济效益最大的提升无疑来自于技术的洗练与进化。在可以预见的不远未来,由紧凑型半直驱对直驱的迭代、海风市场对陆风的蚕食、漂浮式对固定式基础的革命,都将掀起一轮又一轮风电行业技术浪潮。


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