2015年，我國(guó)陸上風(fēng)電開(kāi)發(fā)量創(chuàng)歷史新高，年新增裝機(jī)超30GW，但同時(shí)也伴隨著日益嚴(yán)重的棄風(fēng)限電，電網(wǎng)建設(shè)嚴(yán)重滯后等問(wèn)題，風(fēng)電開(kāi)發(fā)被迫從資源富集區(qū)域向中東南部遷移，被很多業(yè)內(nèi)專(zhuān)家稱為是風(fēng)電的“拐點(diǎn)年”。

2016年伊始，從國(guó)家能源局到各地方發(fā)改委、能源局等陸續(xù)出臺(tái)了一系列的管理辦法、保障制度、監(jiān)管措施，為保證風(fēng)電在新的電力歷史形勢(shì)下平穩(wěn)過(guò)渡、穩(wěn)中求進(jìn)、良性發(fā)展。應(yīng)對(duì)能源改革的大勢(shì)、電力市場(chǎng)的開(kāi)放、原材料成本下降空間的局限、資源條件日益復(fù)雜的挑戰(zhàn)，中國(guó)風(fēng)電真的準(zhǔn)備好了么?

為了達(dá)到國(guó)家提出的“到2020年非化石能源占比達(dá)到15%”的目標(biāo)，經(jīng)過(guò)研究和測(cè)算，到2020年風(fēng)電等非水可再生能源占全部發(fā)電量的比重要達(dá)到9%，風(fēng)電的占比要達(dá)到6%-7%左右。

新能源替代傳統(tǒng)能源的空間巨大，但如果風(fēng)電行業(yè)未來(lái)幾年里不能在技術(shù)方面取得突破性進(jìn)展，那么僅僅依靠補(bǔ)貼來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，不僅將會(huì)遭到來(lái)自下游的抵制，也會(huì)遭到來(lái)自火電的競(jìng)爭(zhēng)壓力。

專(zhuān)家認(rèn)為，除了非化石能源替代化石能源以外，新能源本身也具有很強(qiáng)的替代效應(yīng)，未來(lái)風(fēng)電、光伏發(fā)電、光熱發(fā)電等誰(shuí)的成本下降快誰(shuí)就在能源轉(zhuǎn)型中扮演更加重要的角色，就能占有更多的市場(chǎng)份額。

遠(yuǎn)景能源副總裁田慶軍曾在第八屆中國(guó)能源企業(yè)高層論壇上表示，風(fēng)電行業(yè)之所以能取得今天的成績(jī)，關(guān)鍵是在過(guò)去的幾年里，通過(guò)葉片技術(shù)和智能控制技術(shù)，風(fēng)機(jī)平均每年在保持5%-8%效率提升的同時(shí)，成本平均每年下降5%-10%。

事實(shí)上，風(fēng)電裝機(jī)在屢創(chuàng)新高的同時(shí)，仍有超過(guò)半數(shù)的風(fēng)機(jī)制造企業(yè)處在盈虧的邊緣，在2016年北京國(guó)際風(fēng)能大會(huì)上，國(guó)家能源局新能源與可再生能源司副處長(zhǎng)李鵬直言，風(fēng)電成本還要在現(xiàn)在電價(jià)基礎(chǔ)上再下降20%到25%，這是一個(gè)必須完成的硬任務(wù)，而且這個(gè)時(shí)間窗口可能只有5年，最多也不會(huì)超過(guò)10年。

那么為了降低風(fēng)電成本，有哪些企業(yè)正在進(jìn)行積極的探索，未來(lái)會(huì)給風(fēng)電行業(yè)帶來(lái)怎樣的變化?

風(fēng)電成本的構(gòu)成

為了明確風(fēng)電技術(shù)發(fā)展的方向，我們有必要對(duì)風(fēng)電項(xiàng)目的成本構(gòu)成進(jìn)行一一分解。從全生命周期來(lái)看，風(fēng)電的成本主要可以分為機(jī)組(采購(gòu))成本、(風(fēng)場(chǎng))建設(shè)成本(包括塔筒與基礎(chǔ)等)、(風(fēng)場(chǎng))運(yùn)維成本、人員成本與材料費(fèi)等。

以南方低風(fēng)速地區(qū)為例，機(jī)組成本約為4000元/kW、建設(shè)成本約為4000～4500元/kW、運(yùn)維成本約為每年120～130元/kW、人員成本約為每年30元/kW、材料費(fèi)等約為70元/kW。根據(jù)2015年統(tǒng)計(jì)結(jié)果，低風(fēng)速地區(qū)目前年等效小時(shí)數(shù)約為1950小時(shí)。

按照折現(xiàn)率為8%計(jì)算，可以計(jì)算得到南方低風(fēng)速地區(qū)的LCOE約為0.51～0.54元/kWh(本計(jì)算未考慮折舊與稅收影響)。該度電成本低于風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)，因此南方低風(fēng)速地區(qū)的項(xiàng)目能夠盈利。

哪些企業(yè)在探索?

>>>>西門(mén)子·風(fēng)電儲(chǔ)熱系統(tǒng)

西門(mén)子近日宣布正在研發(fā)風(fēng)電儲(chǔ)熱系統(tǒng)，致力于大幅降低風(fēng)電成本。目前西門(mén)子操作的儲(chǔ)能解決方案是測(cè)試裝置，稱作未來(lái)能源解決方案(FES)。該系統(tǒng)是將過(guò)剩的風(fēng)電轉(zhuǎn)換為熱能儲(chǔ)存在絕緣罩內(nèi)。當(dāng)需要額外的電力時(shí)，蒸汽輪機(jī)將熱能轉(zhuǎn)換回電力。該裝置正在測(cè)試超過(guò)600攝氏度以上溫度時(shí)的工作性能。研究者在漢堡的Trimet鋁冶煉廠建立了一個(gè)完整的儲(chǔ)熱系統(tǒng)，可儲(chǔ)存36MWh電力。西門(mén)子的小型蒸汽輪機(jī)，將作為整個(gè)系統(tǒng)的一部分，一天發(fā)電時(shí)長(zhǎng)可達(dá)到24小時(shí)，發(fā)電量可達(dá)到1.5MW。初期開(kāi)發(fā)階段取得的成效是增長(zhǎng)了25%，而根據(jù)理論上預(yù)測(cè)，未來(lái)將翻倍。

>>>>金風(fēng)科技·混凝土塔架

當(dāng)前中國(guó)中東部和南方地區(qū)風(fēng)電開(kāi)發(fā)正在加速，而上述地區(qū)多具有低風(fēng)速、大風(fēng)切變、大湍流、運(yùn)輸困難等特點(diǎn)，金風(fēng)科技順應(yīng)這一市場(chǎng)趨勢(shì)，適時(shí)推出適用上述地區(qū)的混合式塔架，據(jù)介紹，該項(xiàng)技術(shù)突破了中國(guó)在此領(lǐng)域空白并已獲得CGC鑒衡設(shè)計(jì)認(rèn)證證書(shū)和22項(xiàng)專(zhuān)利授權(quán)。在2MW項(xiàng)目上運(yùn)用100米混合式塔架能節(jié)省約15%的投資成本。

混合式塔架技術(shù)不僅僅是塔架設(shè)計(jì)，而是涉及到整機(jī)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)模具設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)施工設(shè)計(jì)等多個(gè)環(huán)節(jié)，所體現(xiàn)的是風(fēng)電整機(jī)廠商的綜合研發(fā)實(shí)力。金風(fēng)科技總裁王海波在10月份接受《能源》記者的專(zhuān)訪中提到，金風(fēng)科技致力于打造全優(yōu)產(chǎn)業(yè)鏈，從而降低整體制造成本。

>>>>遠(yuǎn)景能源·超導(dǎo)風(fēng)機(jī)

超導(dǎo)風(fēng)機(jī)是風(fēng)電技術(shù)的珠穆朗瑪峰，被認(rèn)為是通往10MW級(jí)別及以上的風(fēng)電機(jī)組的唯一路徑。由于超導(dǎo)體的零電阻特性解決了散熱問(wèn)題，提升了功率密度，有志于研發(fā)更高能量利用率、更大單機(jī)容量風(fēng)機(jī)的風(fēng)電公司，都選擇押注超導(dǎo)技術(shù)。

超導(dǎo)技術(shù)成功應(yīng)用于風(fēng)機(jī)行業(yè)后，對(duì)風(fēng)電領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，將是一種非線性的顛覆式改變，這一應(yīng)用將大幅度提高發(fā)電機(jī)功率密度和轉(zhuǎn)矩密度，預(yù)計(jì)比傳統(tǒng)永磁發(fā)電機(jī)提高至少50%，風(fēng)電度電成本有望下降30%。

>>>>IBM·IT數(shù)字技術(shù)

“我們正在和一家海上風(fēng)電運(yùn)營(yíng)商合作，整合其風(fēng)機(jī)選址、運(yùn)維的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，使之做到風(fēng)機(jī)數(shù)字化，實(shí)現(xiàn)物理世界和虛擬世界的融合，可以提高風(fēng)機(jī)的出力?！盜BM大中華區(qū)能源與電力行業(yè)總經(jīng)理余紅光在接受《能源》采訪時(shí)說(shuō)。

從過(guò)去幾年陸上風(fēng)電的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算已經(jīng)改變了風(fēng)電企業(yè)原有的業(yè)務(wù)模式，IT數(shù)字化技術(shù)可滿足長(zhǎng)期以來(lái)風(fēng)電對(duì)高靈活性的需求，實(shí)現(xiàn)更有效地并網(wǎng)。余紅光認(rèn)為，更智慧的數(shù)字技術(shù)正在推動(dòng)風(fēng)電行業(yè)的轉(zhuǎn)型，IBM將在海上風(fēng)電發(fā)展中扮演重要角色。

>>>>通用電纜·鋁合金電纜

在風(fēng)電降成本的大潮中，美國(guó)通用電纜(中國(guó))也將發(fā)揮出自己的優(yōu)勢(shì)。2015年通用電纜將風(fēng)電作為重點(diǎn)開(kāi)發(fā)行業(yè)，相比傳統(tǒng)電纜，鋁合金電纜擁有諸多優(yōu)勢(shì)，重量輕、敷設(shè)輕便、7倍的彎曲半徑為風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目節(jié)省了安裝時(shí)間與施工成本。在2016年北京國(guó)際風(fēng)能大會(huì)上，美國(guó)通用電纜(中國(guó))高級(jí)總監(jiān)古軍告訴《能源》記者，該公司的鋁合金電纜已經(jīng)覆蓋進(jìn)中國(guó)前十名的風(fēng)機(jī)商，與傳統(tǒng)的銅纜相比，鋁合金電纜至少可以降低30%的成本。美國(guó)通用電纜作為鋁合金電纜導(dǎo)體的研發(fā)者專(zhuān)利者與使用者，可以提供專(zhuān)業(yè)銜接的解決方案，解決融阻變難題，利用熱冷塑料，根據(jù)溫度發(fā)生顏色變化的特性，實(shí)現(xiàn)可視化管理，并根據(jù)顏色變化來(lái)檢查線路，判斷性能，達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題的目的。

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