我國風(fēng)電市場迎來新的發(fā)展節(jié)點，風(fēng)電建設(shè)重心正由消納不足、限電現(xiàn)象比較集中的“三北”地區(qū)，過渡到了人口及商業(yè)密集、電力缺口較大的中東部和南方低風(fēng)速區(qū)域。

與“三北”地區(qū)相比，中東部和南方地區(qū)在風(fēng)資源、局部地形、開發(fā)成本和氣候等方面都存在諸多不確定性。

那么，如何有效規(guī)避低風(fēng)速地區(qū)建設(shè)過程中諸多難題、有效降低成本和提高投資效益?記者近日在由《能源》雜志和領(lǐng)航智庫主辦的2017低風(fēng)速前沿技術(shù)與應(yīng)用創(chuàng)新論壇上，聽到了相關(guān)觀點。

風(fēng)電“東南飛”成為必然選擇

根據(jù)國家能源局早前發(fā)布的相關(guān)統(tǒng)計報告顯示，2016年，我國風(fēng)電保持健康發(fā)展勢頭，全年新增風(fēng)電裝機(jī)1930萬千瓦，累計并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)到1.49億千瓦，占全部發(fā)電裝機(jī)容量的9%，風(fēng)電發(fā)電量2410億千瓦時，占全部發(fā)電量的4%。

“相關(guān)規(guī)劃指出，我國風(fēng)電發(fā)展規(guī)模，年內(nèi)計劃新建開工2500萬千瓦，新增裝機(jī)2000萬千瓦。不僅如此，國家能源主管部門相關(guān)負(fù)責(zé)人也曾在多個場合提出未來風(fēng)電發(fā)展規(guī)模都要在2000萬千瓦左右，這個規(guī)模符合我國當(dāng)前能源轉(zhuǎn)型要求規(guī)模。政府既不希望風(fēng)電行業(yè)大起大落，每年新增量希望穩(wěn)定在比較合理水平，這樣的意圖也能更好保證整個設(shè)備制造業(yè)的發(fā)展。”在國家發(fā)展改革委能源研究所能源經(jīng)濟(jì)中心主任高虎看來，在“三北”地區(qū)產(chǎn)業(yè)頑疾暫時無法妥善解決的情況下，中東部地區(qū)和南方發(fā)展就變得非常關(guān)鍵。

記者留意到，相較于“十二五”期間的以資源為導(dǎo)向大基地建設(shè)的發(fā)展模式，“十三五”規(guī)劃對風(fēng)電建設(shè)布局進(jìn)行了一系列調(diào)整，將整體建設(shè)布局從“三北”地區(qū)轉(zhuǎn)向消納能力較好且不限電的中東部和南方地區(qū)。根據(jù)相關(guān)規(guī)劃，“十三五”期間，我國中東部和南方地區(qū)新增風(fēng)電裝機(jī)(含海上風(fēng)電)4700萬千瓦以上，占據(jù)全國新增裝機(jī)57%，是“十二五”期間占比的約2.5倍。

這一點從近日中國電力企業(yè)聯(lián)合會發(fā)布的相關(guān)報告中也有所體現(xiàn)。該份報告顯示，2016年，我國風(fēng)電投資首次走低，比上一年度下降25.3%。其中，西部和東北地區(qū)同比分別下降49.7%和46.8%，而東、中部地區(qū)卻呈現(xiàn)逆勢增長，同比分別增長35.1%和13.1%，其風(fēng)電投資比重也比上年大幅提高22個百分點。

高塔筒技術(shù)已被行業(yè)廣泛關(guān)注

華電福新能源股份有限公司副總工程師張文忠會上坦言，低風(fēng)速地區(qū)年利用小時數(shù)近年來雖保持較好水平，但其項目開發(fā)建設(shè)是一個復(fù)雜系統(tǒng)工程，作為我國首創(chuàng)的“低風(fēng)速”概念，在國際上并沒有先例可循，目前仍面臨諸多挑戰(zhàn)。

“低風(fēng)速開發(fā)地區(qū)地形條件復(fù)雜，大大增加了項目建設(shè)的不確定性。風(fēng)能資源分布也不均衡，對大規(guī)模開發(fā)造成了影響。另外，我國南方地區(qū)氣象災(zāi)害多，存在覆冰、雷擊等災(zāi)害，這些問題無疑增加了開發(fā)的難度，同時也給風(fēng)電開發(fā)商和風(fēng)電機(jī)組制造商提出了更為苛刻的要求。”張文忠會上表示，“低風(fēng)速區(qū)風(fēng)能資源比較離散，環(huán)境也是千差萬別。對風(fēng)電機(jī)組也有一些特殊要求，這時最好有滿足當(dāng)?shù)刭Y源條件的、適應(yīng)性好的風(fēng)電機(jī)組，可是要把風(fēng)電機(jī)組做成定制式的無疑會增加成本。那么如何在不增加成本的情況下有針對性供應(yīng)風(fēng)電機(jī)組，這是一個需要考慮的問題。我國現(xiàn)有的低風(fēng)速技術(shù)還有很大的突破空間，需要一些創(chuàng)新性的設(shè)計，既要滿足定制化又要滿足產(chǎn)業(yè)化需求。”

在張文忠看來，對復(fù)雜地形條件下的資源評估要做到精細(xì)化。在選址和機(jī)位布置上必須達(dá)到更精準(zhǔn)的程度，測風(fēng)塔可能需要立得多一點、測風(fēng)時間長一點，再加上激光雷達(dá)測風(fēng)，適應(yīng)性更好的風(fēng)資源評估軟件，業(yè)內(nèi)在做評估分析的時候，要做得更專業(yè)一些，進(jìn)而對資源掌握得更加精準(zhǔn)。另外，目前增加風(fēng)電機(jī)組葉輪直徑已經(jīng)沒多少空間，未來可以綜合考慮更高的塔架。

此觀點與會場其他專家不謀而合。有與會人士對記者表示，目前風(fēng)電行業(yè)亟待一場技術(shù)變革，在風(fēng)電量提升越來越向精細(xì)化發(fā)展的背景下，增加風(fēng)機(jī)塔筒高度，被認(rèn)為是低風(fēng)速區(qū)提升發(fā)電量的一種直接且有效的手段。

據(jù)了解，目前我國高塔筒技術(shù)路線主要有全鋼柔性塔筒和砼鋼混合塔筒兩種，全鋼柔性塔筒以造價低廉、結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)、供應(yīng)鏈成熟、運輸便利、吊裝高效而著稱，其優(yōu)異的性能得益于智能風(fēng)機(jī)高超的智能控制技術(shù)，而砼鋼混合塔筒設(shè)計相對簡單，對控制策略沒有過多的要求，但其復(fù)雜的施工工藝和價格不菲的預(yù)制件成本壓力會延緩這一技術(shù)路線的成熟期。

與會專家向記者表示，近年風(fēng)電行業(yè)發(fā)展的趨勢非常明顯，即大容量、長葉片和高塔筒。可以說，以上兩種技術(shù)路線各有利弊。隨著低風(fēng)速區(qū)域進(jìn)一步被開發(fā)，相關(guān)配套技術(shù)越發(fā)成熟，上述技術(shù)將會得到進(jìn)一步發(fā)展，屆時將使得低風(fēng)速區(qū)域開發(fā)更加“有利可圖”。

值得注意的是，去年11月采用遠(yuǎn)景120米高度全鋼柔性塔筒風(fēng)電場項目分別在江蘇濱海和江蘇東臺實現(xiàn)批量并網(wǎng)運行，緊接著丹麥企業(yè)維斯塔斯也發(fā)布消息稱，獲得來自天順風(fēng)能位于山東菏澤李村鎮(zhèn)風(fēng)電場的風(fēng)機(jī)訂單。公司將負(fù)責(zé)供貨和安裝指導(dǎo)，憑借137米的輪轂高度，此項目完成后有望成為中國風(fēng)電行業(yè)最高塔筒項目。

信息化運維助力低風(fēng)速風(fēng)場開發(fā)

隨著產(chǎn)業(yè)格局的進(jìn)一步調(diào)整，記者留意到，目前國內(nèi)已有一批優(yōu)秀的整機(jī)制造商、開發(fā)商就低風(fēng)速和超低速大功率機(jī)組傳動鏈類型、低風(fēng)速復(fù)雜山地風(fēng)場解決方案以及風(fēng)機(jī)運維等多個方面投入了大量的精力進(jìn)行研究，并制定了個性化的整體解決方案。

“在北方限電情況下低風(fēng)速風(fēng)場成為主流，目前中廣核每年開發(fā)的風(fēng)電幾乎一半以上都是在低風(fēng)速區(qū)域。”中廣核運維事業(yè)部副總經(jīng)理周志剛表示，面對開發(fā)老區(qū)“三北”地區(qū)的限電、外送通道不暢以及核準(zhǔn)計劃制約等多個問題，中廣核早在2011年開始就將開發(fā)主戰(zhàn)場逐步南移，由高風(fēng)速地區(qū)轉(zhuǎn)向低風(fēng)速地區(qū)，實現(xiàn)了覆蓋全國各個省區(qū)的開發(fā)新格局，通過資源整合和業(yè)務(wù)再分配，實現(xiàn)了南方市場的管理和覆蓋。

周志剛會上介紹，中廣核目前形成了獨特的信息化、專業(yè)化、集約化生產(chǎn)運維管理模式。依托信息化平臺和專業(yè)管理系統(tǒng)，最大程度地保障低風(fēng)速風(fēng)場安全、高效地運行，在開發(fā)、建設(shè)、運維各環(huán)節(jié)緊密配合下，目前公司低風(fēng)速風(fēng)場運行平穩(wěn)，各項指標(biāo)均好于預(yù)期。

公司的集控管理系統(tǒng)，目前已經(jīng)接入近93個風(fēng)場、6328臺風(fēng)機(jī)。據(jù)介紹，該系統(tǒng)具備現(xiàn)場SCADA所有功能，實現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組、升壓站、光伏、水電、EMS、風(fēng)功率預(yù)測以及測風(fēng)塔等全面監(jiān)控，很好地降低了運行成本。

不僅如此，公司推出的EBA指標(biāo)系統(tǒng)能夠及時調(diào)整風(fēng)機(jī)的控制策略，目前已經(jīng)在超過6000臺風(fēng)機(jī)上進(jìn)行成熟應(yīng)用，對風(fēng)機(jī)的運行質(zhì)量、全生命周期管理上起到了很好的控制作用。

另據(jù)周志剛會上透露，目前公司正在加快部署集中功率預(yù)測平臺，在提供各種預(yù)測數(shù)據(jù)的同時，能對數(shù)據(jù)進(jìn)行深層次分析，預(yù)測成功率處在行業(yè)領(lǐng)先水平，超短期準(zhǔn)確率達(dá)到90%，短期準(zhǔn)確率達(dá)到85%，不但降低了造價，而且對于準(zhǔn)確率，也有較好地提升。

除中廣核外，會上東潤環(huán)能事業(yè)部總經(jīng)理劉冰介紹，公司也推出了物聯(lián)網(wǎng)捕捉風(fēng)資源技術(shù)服務(wù)低風(fēng)速區(qū)域高層測風(fēng)方案即：聲波雷達(dá)—北斗衛(wèi)星通訊—云計算技術(shù)服務(wù)方案，能夠大大升測風(fēng)的精準(zhǔn)度。

通過在東潤私有云計算提供的測風(fēng)數(shù)據(jù)在線管理系統(tǒng)，可以完全實現(xiàn)對風(fēng)資源數(shù)據(jù)的運維管控能力，減少運維壓力，保證整個測風(fēng)數(shù)據(jù)自動化IT的能力，能有效解決低風(fēng)速區(qū)域高層測風(fēng)、低風(fēng)速區(qū)域精準(zhǔn)測風(fēng)、南部區(qū)域冰凍天氣倒塔，低風(fēng)速區(qū)域風(fēng)資源評估加密測風(fēng)，更好地協(xié)調(diào)企業(yè)發(fā)展風(fēng)電。