風(fēng)力發(fā)電——極具成長潛力的新能源行業(yè)
風(fēng)能資源是清潔的可再生能源,風(fēng)力發(fā)電是新能源領(lǐng)域中技術(shù)最成熟、最具規(guī)模開發(fā)條件和商業(yè)化發(fā)展前景的發(fā)電方式之一。發(fā)展風(fēng)電對于調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、減輕環(huán)境污染等方面有著非常重要的意義。近年來,世界風(fēng)電裝機容量快速增長,風(fēng)電技術(shù)日漸成熟,單機容量不斷增加,發(fā)電成本大幅降低,展現(xiàn)了良好的發(fā)展前景。
我國幅員遼闊,海岸線長,風(fēng)能資源豐富,風(fēng)電建設(shè)已取得了一定的成績。隨著《中華人民共和國可再生能源法》及一系列配套政策的實施,促進了國內(nèi)風(fēng)電開發(fā)快速增長。根據(jù)風(fēng)能資源評價,全國陸地可利用風(fēng)能資源3億千瓦,加上近岸海域可利用風(fēng)能資源,共計約10億千瓦。主要分布在兩大風(fēng)帶:一是“三北地區(qū)” (東北、華北北部和西北地區(qū));二是東部沿海陸地、島嶼及近岸海域。另外,內(nèi)陸地區(qū)還有一些局部風(fēng)能資源豐富區(qū)。
2010年,我國風(fēng)電新增裝機容量1890萬千瓦,居世界第一位。截至2010年底,我國具備大型風(fēng)電場建設(shè)能力的開發(fā)商超過20家,共已建成風(fēng)電場800多個,風(fēng)電總裝機容量(除臺灣省未統(tǒng)計外)4470萬千瓦,超過美國,居世界第一位。根據(jù)我國發(fā)布的《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要》,在“十二五”期間,我國規(guī)劃風(fēng)電新增裝機7000萬千瓦以上。
截至2014年,全國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)繼續(xù)保持強勁增長勢頭,全年風(fēng)電新增裝機容量1981萬千瓦,新增裝機容量創(chuàng)歷史新高,累計并網(wǎng)裝機容量達(dá)到9637萬千瓦,占全部發(fā)電裝機容量的7%,占全球風(fēng)電裝機的27%。2014年風(fēng)電上網(wǎng)電量1534億千瓦時,占全部發(fā)電量的2.78%。
通過多年的持續(xù)支持,我國在風(fēng)電科技領(lǐng)域取得了長足進步,但與國際先進水平相比,還存在較大差距。基于我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及國內(nèi)外趨勢,我國在風(fēng)電科技領(lǐng)域仍面臨一系列挑戰(zhàn)。《可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》明確要求加快開發(fā)風(fēng)電,按照集中與分散開發(fā)并重的原則,繼續(xù)推進風(fēng)電的規(guī);l(fā)展,統(tǒng)籌風(fēng)能資源分布、電力輸送和市場消納,優(yōu)化開發(fā)布局,建立適應(yīng)風(fēng)電發(fā)展的電力調(diào)度和運行機制,提高風(fēng)電利用效率,增強風(fēng)電裝備制造產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新能力和國際競爭力,完善風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)業(yè)服務(wù)體系,使風(fēng)電獲得越來越大的發(fā)展空間。到2015年,累計并網(wǎng)風(fēng)電裝機達(dá)到1億千瓦,年發(fā)電量超過1900億千瓦時,其中海上風(fēng)電裝機達(dá)到500萬千瓦,基本形成完整的、具有國際競爭力的風(fēng)電裝備制造產(chǎn)業(yè)。到2020年,累計并網(wǎng)風(fēng)電裝機達(dá)到2億千瓦,年發(fā)電量超過3900億千瓦時,其中海上風(fēng)電裝機達(dá)到3000萬千瓦,風(fēng)電成為電力系統(tǒng)的重要電源。
《風(fēng)力發(fā)電科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》提出戰(zhàn)略需求:在十二五期間,我國風(fēng)力發(fā)電科技要逐步實現(xiàn)從量到質(zhì)的轉(zhuǎn)變,完善和發(fā)展風(fēng)力發(fā)電科技的實力,實現(xiàn)從風(fēng)電大國向風(fēng)電強國的轉(zhuǎn)變。
1、風(fēng)電行業(yè)市場規(guī)模
2014年,全國風(fēng)電開發(fā)建設(shè)速度明顯加快,新增風(fēng)電核準(zhǔn)容量3600萬千瓦,同比增加600萬千瓦,累計核準(zhǔn)容量1.73億千瓦,累計核準(zhǔn)在建容量 7704萬千瓦,同比增加1600萬千瓦。風(fēng)電發(fā)展“十二五”第三批核準(zhǔn)計劃完成率76%,第四批核準(zhǔn)計劃完成率56%,完成率提高明顯。
2014年,風(fēng)電設(shè)備制造能力持續(xù)增強,技術(shù)水平顯著提升。全國新增風(fēng)電設(shè)備吊裝容量2335萬千瓦,同比增長45%,全國風(fēng)電設(shè)備累計吊裝容量達(dá)到 1.15億千瓦,同比增長25.5%。風(fēng)電產(chǎn)業(yè)制造能力和集中度進一步增強,8家企業(yè)風(fēng)機吊裝機容量超過100萬千瓦。風(fēng)機單機功率顯著提升,2兆瓦機型市場占有率同比增長9個百分點。風(fēng)電機組可靠性持續(xù)提高,平均可利用率達(dá)到97%以上。
2015年一季度,全國風(fēng)電新增并網(wǎng)容量470萬千瓦,到3月底,累計并網(wǎng)容量10107萬千瓦,總量同比增長25%,提前完成風(fēng)電“十二五”規(guī)劃目標(biāo);一季度,全國風(fēng)電上網(wǎng)電量456億千瓦時,同比增長18.6%。
2、風(fēng)電服務(wù)市場規(guī)模
隨著風(fēng)電建設(shè)的高速發(fā)展,風(fēng)力發(fā)電企業(yè)對風(fēng)電相關(guān)服務(wù)的需求也將隨之增長。利用先進技術(shù)和管理手段,優(yōu)化資產(chǎn)管理,提升資產(chǎn)績效是風(fēng)電運營商實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的核心競爭力。同時,在已建成的風(fēng)電場中,由于風(fēng)機質(zhì)保期通常只有5年。出質(zhì)保期后風(fēng)電場為了保持高效發(fā)電的能力,風(fēng)機能夠?qū)崿F(xiàn)價值最大化,必須在運維方面加大投入,風(fēng)電場的服務(wù)市場必將快速發(fā)展。未來數(shù)年內(nèi)將有更多的風(fēng)電資產(chǎn)需要專業(yè)化、細(xì)分化的服務(wù)來提高風(fēng)電場運營效率。風(fēng)電服務(wù)市場的產(chǎn)品和服務(wù)類型日漸清晰,主要包括:
(1)風(fēng)機維護:主要是風(fēng)機故障的處理、檢修計劃的制定和執(zhí)行,維護外包市場已經(jīng)率先形成規(guī)模。
(2)智慧風(fēng)電、數(shù)字化風(fēng)電改造:對風(fēng)機進行智能化改造,以場級/區(qū)域/集團綜合監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ),搭建風(fēng)電運營數(shù)據(jù)中心,實現(xiàn)AGC/AVC控制,負(fù)荷預(yù)測,生產(chǎn)管理系統(tǒng)的綜合信息平臺和綜合管理平臺。
(3)風(fēng)機改造:以提高風(fēng)機可靠性、運行效率為目標(biāo)對風(fēng)機的零部件、控制系統(tǒng)等進行的改造。
作為風(fēng)電服務(wù)市場的細(xì)分領(lǐng)域,以風(fēng)電集中監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)的智慧風(fēng)電/數(shù)字化風(fēng)電建設(shè)越來越受到風(fēng)電企業(yè)的重視,風(fēng)電企業(yè)已經(jīng)認(rèn)識到風(fēng)電場建設(shè)初期普遍存在的信息化發(fā)展滯后問題,已經(jīng)對企業(yè)生產(chǎn)管理造成拖累。隨著風(fēng)電場的建設(shè)規(guī)模和數(shù)量迅速增加,國內(nèi)各風(fēng)電企業(yè)對下屬多個風(fēng)電場的運行管理難的問題也越來越突出。由于各風(fēng)電場距離市區(qū)較遠(yuǎn),交通不方便,給風(fēng)電場在運營管理、人員管理以及并網(wǎng)控制等方面帶來很多管理和技術(shù)困難。
目前中國風(fēng)電后市場的發(fā)展仍處于初期被動運維階段,主要集中于檢修與備品備件方面,預(yù)測性運維是后市場的重要發(fā)展方向。預(yù)測性風(fēng)電運維的實現(xiàn)需要風(fēng)場的運行數(shù)據(jù)管理作為支撐,平臺化的軟件解決方案也是大勢所趨。
針對風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀,各大風(fēng)電運營商及其各級公司已紛紛醞釀籌建省級或區(qū)域化的風(fēng)電遠(yuǎn)程集中監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)統(tǒng)一運行監(jiān)控、統(tǒng)一調(diào)度指揮、統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理,直觀、動態(tài)、綜合掌握各風(fēng)電場生產(chǎn)一線情況,集中對各風(fēng)電場的工作進行統(tǒng)籌安排、人員合理配置以及對各風(fēng)電場相關(guān)數(shù)據(jù)進行整合、統(tǒng)計、分析,從而大幅度提高風(fēng)電企業(yè)對風(fēng)電場的管理能力和技術(shù)水平,也為建設(shè)基于大數(shù)據(jù)的風(fēng)電場群生產(chǎn)運營管理系統(tǒng)和風(fēng)電場群數(shù)據(jù)分析與決策支持系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。
同時,國內(nèi)大部分較早期建成投入運營的風(fēng)電場限于當(dāng)時的發(fā)展現(xiàn)狀和技術(shù)條件,大面積存在:1)風(fēng)電機組運行安全和數(shù)據(jù)安全存在隱患;2)風(fēng)電機組運行和評估分析不完善;3)風(fēng)機監(jiān)控通訊規(guī)約和指標(biāo)體系混亂;4)軟件平臺版本眾多、維護困難。建立一個統(tǒng)一的軟硬件系統(tǒng)架構(gòu)、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約和可靠性管理和經(jīng)濟評價體系的風(fēng)電生產(chǎn)運營監(jiān)控平臺,也是降低風(fēng)電運營和檢修成本,提高風(fēng)電機組運營水平和效率,實現(xiàn)風(fēng)電可持續(xù)發(fā)展的市場選擇。
在行業(yè)規(guī)劃方面, 《風(fēng)力發(fā)電科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》中提出,十二五期間,我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)重點任務(wù)包括:大型風(fēng)電場設(shè)計、建設(shè)及運行關(guān)鍵研究開發(fā)。研究風(fēng)電場功率預(yù)測技術(shù),研究風(fēng)電場有功/無功控制調(diào)節(jié)等風(fēng)電場優(yōu)化控制策略技術(shù);研究集成功率預(yù)測、有功/無功調(diào)節(jié)的風(fēng)電場綜合監(jiān)控技術(shù);研究風(fēng)電場集中解決低電壓穿越的關(guān)鍵技術(shù);研究區(qū)域多風(fēng)電場遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)開發(fā)技術(shù);研究風(fēng)電場維護策略及優(yōu)化技術(shù);研究連接監(jiān)控系統(tǒng)和遠(yuǎn)程診斷的區(qū)域風(fēng)電場資產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)。
按照公司以往項目經(jīng)驗及對市場的了解,出質(zhì)保后風(fēng)電每年運維費占整個電站投資的1%左右,風(fēng)電信息化產(chǎn)品占風(fēng)電初始投資的1%左右,據(jù)此推算,2015年風(fēng)電信息化產(chǎn)品的市場規(guī)模將超過20億元,風(fēng)電運維市場規(guī)模約25億元,2015年風(fēng)電信息化產(chǎn)品及后維護市場規(guī)模約45億元人民幣。隨著近期風(fēng)機大量出質(zhì)保,預(yù)計到2020年累計風(fēng)電信息化產(chǎn)品及后維護市場規(guī)模約600億。