我國風電并網(wǎng)裝機超3.3億千瓦，在役風電機組數(shù)量超15.5萬臺?？焖侔l(fā)展的同時，因早期風電產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平不成熟、運維管理經(jīng)驗缺乏、設(shè)備質(zhì)量參差不齊等原因，彌留下一批常年“帶病”運行的老舊風機。
在首屆風電運維技改大會上，計鵬新能源統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，到2022年，運行10年以上的風電場，裝機規(guī)模共計約6397.5萬千瓦，風機數(shù)量共計約4.9萬臺。風電機組額定功率以1500kW為主（約占70%）。2008年以前主要以MW及以下，08年以后主要以1.5MW機組裝機為主。
與會專家認為，“十四五”期間，主要是MW級以下的機組逐漸進入退役期，到十五五，將會是1.5MW及以下機組退役爆發(fā)式增長的階段。如若考慮提前退役，以大代小的話，按最高值30%考慮的話，預(yù)計十四五也會有11000臺左右的風機面臨退役或技改升級。
2021年12月1日，國家能源局綜合司發(fā)布了《風電場改造升級和退役管理辦法》（征求意見稿）意見稿指出，本辦法所稱風電場改造升級是指對風電場風電機組進行“以大代小”，對配套升壓變電站、場內(nèi)集電線路等設(shè)施進行更換或技術(shù)改造升級。風電場改造升級分為增容改造和等容改造。隨著產(chǎn)業(yè)相關(guān)支持政策的完善，風電技改升級、退役的市場正在逐步打開。
不能否認，風電發(fā)展初期老舊風電機組為我國的風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展發(fā)揮了重要作用，但隨著時間推移，老舊風電機組老化問題嚴重，一些部件長期處于“帶病”運行狀態(tài)，導(dǎo)致機組可利用小時數(shù)底下，發(fā)電效益差。
相關(guān)專家認為，老舊風機“帶病”運行主要呈現(xiàn)下面三個問題。
第一，一些風場占有極好的風能資源，但風電機組性能相對落后。據(jù)了解，黑龍江某風電場運行18年，采用600千瓦機組，近5年實際最高的小時數(shù)1800h，2019年1140小時，遠低于黑龍江1900小時的保障性收購小時數(shù)的要求。
第二，部分機組部件老化嚴重，故障率高，一位風電場運維人員向筆者坦言，他所在的風電場運行已經(jīng)有10余年，混合安裝有1.5MW及1MW的風電機組共50臺，風機故障率高，無論風況如何，風場平均有10臺以上風機處于停機故障檢修狀態(tài)。
第三，絕大多數(shù)老舊風電機型零部件通用程度很低，供應(yīng)斷檔、一旦出現(xiàn)故障，設(shè)備采購困難，導(dǎo)致運維和停機時間加長。多數(shù)老舊風場采用的是國外某些品牌的機組，隨著一些品牌的退出，也就淪為了“孤兒”機組，在零部件上缺乏了穩(wěn)定的供應(yīng)。
調(diào)研數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，到2025年，服役期滿風電機組的主機廠家多為外企。到2030年，服役期滿風電機組的主機廠家多為國內(nèi)廠家，另外，服役期滿風電機組的主機廠家集中度較“十四五”高。
有“病癥”才有改造升級與退役的需求，目前老舊風電場或者風電機組技術(shù)改造工作總體可以分為技改增效和“以大代小”兩種方式。
技改增效主要是不改變原機組的風電機組基礎(chǔ)和底部塔筒的前提下，進行技術(shù)改造提高風電機組發(fā)電效率。根據(jù)初步調(diào)研，目前已有部分風電場開展了技改增效工作，以更換葉片、加長葉片或者更換機頭為主的風電機組技改項目累計規(guī)模100萬kW左右，主要集中在三北地區(qū)。此類項目技術(shù)改造難度和成本相對較低，對于處于運營期后期的風電項目改造效益提升相對較大。其中通過以葉片加長主的方式進行機組改造后，單臺機組年小時數(shù)可以提升10%左右。
據(jù)了解，某風電項目，從1996年開始分4批次建設(shè)實施，至2007年4期工程全部完成，總裝機規(guī)模為17.05MW。項目單位在2019年7月開展風電場“以大代小”改造，改造方案為拆除8臺早期老舊風電機組（總裝機規(guī)模約3.5MW），更換2臺1.5MW風電機組。項目2020年3月改造完成，新建風電機組年發(fā)電小時數(shù)約為2200h，同期其他老舊風電機組發(fā)電小時數(shù)1500h左右。
“以大代小”是整體拆除老舊機組后，重新建設(shè)新型高效的風電機組提升風電場整場效益的改造方式。根據(jù)初步調(diào)研，“以大換小”的改造方式涉及到用地變更、環(huán)境評價、電力業(yè)務(wù)許可變更等政策問題。由于目前國家尚未出臺明確的政策或指導(dǎo)意見，因此“以大換小”的改造方式目前多處于在技術(shù)比選和方案推薦層面，真正開展“以大換小”改造的風電項目較少，總規(guī)模在10萬kW左右。
此類項目技術(shù)改造難度和成本相對較高，但對項目效益的提升作用很大。發(fā)電量可提升1倍至數(shù)倍。
老舊風電機組最終是退役還是技改升級，需要對機組質(zhì)量、運行狀態(tài)及壽命進行全方位評估后來確認，希望業(yè)主、設(shè)備商、電網(wǎng)企業(yè)、地方政府等各方聯(lián)動，進一步推動風電技改、退役工作，建立一套有效可行的實施流程，形成提質(zhì)增效+淘汰更新的風電新常態(tài)，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
來源：風力發(fā)電網(wǎng)
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