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    翟恩地:海上风电竞价上网技术降本路径与措施

    来源:能见App 发布时间:2019-09-11 08:08 阅读数:10580

    2019年9月6日,在"2019中国新能源高峰论坛"的中丹海上风电合作主题论坛现场,新疆金风科技总工程师兼海上业务单元总经理翟恩地博士,为大家展开题为《海上风电竞价上网技术降本路径与措施》的主题演讲,主要内容如下:

    平价上网时代下,海上风电的平价水平

    过去几年间,我国各类商业化可再生能源加权平均发电成本都实现了不同程度的下降,除西部水电外,风力发电的竞争力也日益凸显。加之其他能源受到环境、公众接受度、电能质量、过网费等因素的影响,使得海上风力发电在沿海省份的竞争优势尤为显著。目前,在竞价上网的政策背景下,海上风电也正从标杆电价阶段逐步向指导价下的竞争性配置资源阶段过渡。行业间预计到2025年,海上风电上网电价也许降至0.5元/kW-0.55元/kW,实现与西部水电输送至沿海省份的电价持平。

    "海上机组+海上工程+海上运维",综合管控优化,以实现海上风电最优LCOE

    海上风电全生命周期成本构成复杂,但其中与机组相关的成本:机组、工程及运维,占比高达80%。竞价已至,平价将至,平准化度电成本(LCOE)指标的重要程度日益凸显。想要获得最优的LCOE,需要在提升发电量的同时对机组、工程和运维进行全方位优化和管控,以实现全生命周期度电成本的降低。

    为达到预期平价上网的水平,同时要确保项目全投资财务内部收益率不低于10%,以III类风区为例,上网电价从2020年的指导电价0.75元/kW·h逐年以0.05元/kW·h的水平降低至2025年的0.5元/kW·h,需实现年等效利用小时数逐年以100小时的速度递增,风电场单位千瓦投资要降至低于9000元/kW才能实现。这一目标,则需要通过提升机组可靠性、优化风电场工程设计与施工及创新运维管理方式等途径来共同实现。

    中国海上风电竞价上网技术降价三大途径与措施

    1.提升机组发电量

    如何提升发电量是长期以来每个整机厂商研究的课题。对金风而言,在通过大兆瓦、大叶轮机组开发,利用Etop技术降低电缆损耗的同时,对叶片、风机传感及控制、柔性功率控制、风电场群智能控制、柔性直流以及未来其他新技术的研究,通过机组技术创新提升整场发电量。

    2.降低初始投资

    目前行业内普遍认知,海上风电在工程领域安全冗余过多。未来几年,需要提高工程设计优化与施工技术,降低海上工程建设成本。

    通过工程设计优化降低CAPEX。金风打造了iDO(integrated Design Offshore)支撑结构整体化设计方法和平台,打通整个支撑结构的设计环节,优化风电场支撑结构设计。这套方法目前已应用于个别项目,可降低极限载荷10%以上,水深超过25米区域疲劳载荷降低可达到30%。

    通过工程施工优化降低CAPEX。海上风电施工窗口期受天气影响很大,不同时间段开始施工对工程成本将带来不同影响。金风建立了专业的工程施工技术团队,对施工窗口期进行量化分解,核算各个窗口期的施工时间与成本。同时通过开发吊装工装(如单叶片吊具),大大提高风机吊装窗口期时间。

    3.降低海上运维成本

    金风开发了iGO(intelligent Goldwind Offshore)海上风电智能管理系统,通过智能化运维技术能够及时分析处理气象、海洋波浪、潮涌、流等数据,精准规划航线和航行时间,有效提升了运维效率,提高机组发电量。除智能化运维管理外,还可利用运维船舶设备提高运维效率,利用区域化运维管理技术降低运维成本,并且借助海上风电安全技术培训一体化管理保障运维人员的安全与维护效率。

    未来发展展望

    1.商业模式

    在竞价上网时代,开发商将由原来的独立招标模式向与整机商、设计院及施工单位组成联合体的模式转变,海上风电将在资源开发期进行捆绑,并且促使风电项目开发核心环节进一步前移。整机商将参与到项目开发前期与项目竞价环节中,基于"开发商收益目标+项目发电量+综合造价"核算后报投标电价。"竞价上网"将促进产业链合作形成联盟,打造利益共同体。

    2.技术革新

    未来海上风电可通过集中连片规模化开发,降低电力送出成本。深远海漂浮式风机技术探索,海上风电与海洋牧场融合发展、海上风电制氢等应用方式,提升风电场综合价值。

    总结

    金风科技在全球设有7个研发中心,2000+研发工程师,致力于新技术开发从而降低度电成本,凭借iDO和iGO平台,协同联合开发商、设计院、施工单位通过推动海洋工程与运维技术革新降低施工与运维成本。

    海上风电实现平价化,需要"发、输、配、用"整个环节的综合平衡管理。海上风电平价化,不仅仅是发电侧的任务,同样输变配用环节都需要付出努力,才可支撑这一国家能源转型的平稳过渡调整。

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