鲁中间:中小型风力发电的机遇与挑战

能见App 2023年10月19日 4513

2023年10月16日-19日,2023北京国际风能大会暨展览会(CWP2023)在北京如约召开。作为全球风电行业年度最大的盛会之一,这场由百余名演讲嘉宾和数千名国内外参会代表共同参与的风能盛会,再次登陆北京,聚焦中国能源革命的未来。

本届大会以“构筑全球稳定供应链 共建能源转型新未来”为主题,将历时四天,包括开幕式、主旨发言、高峰对话、创新剧场以及关于“全球风电产业布局及供应链安全”“双碳时代下的风电技术发展前景”“国际风电市场发展动态及投资机会”“风电机组可靠性论坛”等不同主题的21个分论坛。

10月17日下午,在“2023中小型风能设备行业发展交流会”论坛上,青岛安华新元风能股份有限公司董事长鲁中间发表了题目为《中小型风力发电的机遇与挑战》的主旨演讲。  

以下为演讲全文:

各位领导、各位同仁下午好!很高兴参加每年的年会,趁此机会和大家分享一下《中小型风力发电的机遇与挑战》。刚刚前面嘉宾讲到,风力发电系统成本达到5块钱才能有账可算,未来才会有大面积推广的可行性。

    今天给大家从5个方面阐述,中小型风力发电系统现状、中小型风力发电系统优势、场景应用、挑战、未来展望。

    行业现状。目前从2007年参与到行业当中,记得2008年参加第一次年会是500人,发展到现在有5000人。现在形势比较严峻,全国具备设计生产销售和服务的企业不到50家,原来是400多家。这几年前期从事的企业都有转型,规模也在萎缩。现在需求也在发生变化,原来的设备采购和主体都有变化,具备设备的研发、生产、销售服务的企业越来越少,现在希望能参与到当中,才能使行业壮大,所以每年的年会呼吁,大家要关注小风电行业,它只要存在就有价值,我们要想尽一切办法把行业做起来。

    机遇是三个方面,一是大国地位的提升及全球跟进,二是中东开始打起来了,尤其是未来的几年,对于新能源的需求量会爆发式的增长。乌克兰难民往欧洲走,面临着难民营的建设,也涉及到能源的问题。我初部估计一下,需求应该是在10万台以上,另外亚非拉行业需求也在进一步发展。

    市场空间上,2022年底全球行业协会统计,整个小风电装机累计13GW。其中前期以欧洲和北美为主,但是近期随着中国、印度、巴西、非洲市场不断的发展,需求量也迅速的增加。而且越来越多的新型号、新产品也有出现,所以用户的认可度逐渐在往好的方向转变,这就给市场带来很多可想象的空间,所以市场空间发展的也越来越快。

    中国随着央企的参与,像国电投、华电、华能发电集团的参与,目前有几个重要的区域开始发展。另外是新农村,包括边防哨所,中国电网这么强大,全国还有很大一部分人没有电,这些都是未来释放出广袤的市场空间,所以中小型风力发电的发展具备潜力。

    未来往几个方向发展:从单独的设备供应向多能源供给,中小型风力发电单纯做设备,独立承担市场的角色要发生转变。系统的匹配要成熟高效,以前摆设的产品要被淘汰掉,要的产品是为的发电的,而不是用于看的,随着国家标准的完善,不符合标准的系统会逐渐消失。

    性价比提升会成为常态,要想把性价比做成比肩光伏,性价比要超过光伏,才能产生爆发式的增长。

    无论国内外对中小型风电的第三方测试,以及认证会成为后期的中小型风力发电门槛,这也是为了规范中小型风力发电行业向健康稳定发展的前提。中国有广袤的市场,4.2米以下会成为主流,4.2米以上到5.5米之间的,基本上被占领的差不多了。5.5米以上核心的区域,基本上都被占完了,这是我自己判断的。

    中小型风力发电与光伏相比有得天独厚的优势,一是延展性比较强,随着中小型风力发电系统更加的智能化,实现远程诊断、智能控制,都是为了提高系统的稳定性和可靠性,这个是原来和兆瓦机相比的短板,这个是状态和发电效率,以及目前故障判断和远程软件升级完全可以实现。

    多功能互补。未来设备单独供应往系统整体发展转变,这个为中小型风力发电提供很大的出路。我原来经常和行业人士讲,中小型风力发电撬动大市场,在整个风电系统当中,上千万的项目里面几十万的中小型风力发电,但也有可能通过几十万的小项目撬动几千万的市场,要想达到这个效果,要品质更优,真正做到25年内少维护。

    储能技术的发展带动中小型风力发电的发展,储能的应用给中小型风力发电拓出了市场空间,现在要实现就地消纳。只有实现大面积集中式分布式电网,要想在2030年实现碳达峰,分散式不落地是不可能实现的。现在国家电网再强大,远程传输过来的调控,这些都需要时间,以中小型为主的智能化建设,会成为碳达峰的主要手段。

    轻量化,目的是中小型风力发电建设过程当中,为了保证它的安全性,或者为了提升适用标准的具体要求,设计的冗余很大。像这些东西都要往轻量化走,在设计上要花大力气提升整个性价比。

    重要优势,中小型风力发电作为新能源的重要组成部分,安装比较简单,设备相对来说比较轻。刚刚讲了很重要的点,单台的成本造价本身就不高,加上额外的费用投入,整个成本的累加比较高。所以在轻量化、安装简单、维护简单上要花大力气,场景的应用也比较广泛,大风机有了报告之后才能投入,小风电不需要。根据气象资料,主要是把风力发电效率转变,达到一定的投资回报率,应用场景也会越来越多。

    运维也比较简单,比如说我们做的塔杆,不需要机械设备,一两个人就可以维护,两个人开一台车一天维护十台八台都可以实现。另外匹配比较灵活,与风光储匹配,小到几瓦,大到千瓦都可以实现灵活的调控。

    原来的光伏板有明显的技术迭代,迭代的水平效果从14%,达到22%。这个效率是很惊人的,这几年基本上效率快提升1倍。中小设备这几年也是不断地往前走,2000年以前基本上以PR为主,现在加上一些别的产品,随着发展的过程当中有一些问题点暴露出来,为了实现安全稳定开始变焦距的手段,达到提升安全运行的时间和提升稳定性,在替代上往这个方向走。

    超过30千瓦以上就是主动的变,其实100千瓦以内或者200千瓦以内,主动变电规模是频段式的,因为主要是把它控制在一定的范围内就可以了,所以技术水平的迭代不断地往前推进。

    第二个是控制逆变器掌握在海外人手里,我进入行业的时候用的逆变器是SMA,后来SMA不做了,我们开始用日本的逆变器,现在随着国内同行业的发展,中小型风力发电研发水平也逐年在提高,稳定性也在提高,所以逐渐实现海外的替代,这也是中小型风力发电行业好的方向。

    EMS管理,为了在系统方案当中达到高效、稳定、有效的运行,EMS管理系统也逐渐开始研发,而且技术被不断地迭代。包括以前户外的小风电,现在也提上了日程。青岛周边有几十个岛屿,防雷系统技术推进效果还是不错的。微化系统直流方案,交流方案的应用,这也是现在目前中小型风力发电系统当中的持续创新。

    场景应用方面,国内基本上是通讯、基站、海岛、新能源、油田、工商业、牧民、边防。海外市场是并网,东南亚有独立的微网和局域网的并网,建立储能实现供电。大批量应用,后期还是在海外市场中微网并网,这也面临很大的压力,目前海外的电站基本上在0.35-0.4之间,像欧洲德国是0.47,这样好的场景下也有一些应用空间出来。

    通讯基站的应用模式,基本上是中机加光伏,加小型的EMS和储能,这是标准的模式。上个月我和中国移动开了一个会议,特别是沿海城市在推,为了节能减排,面临碳指标的压力,这个实现之后会形成很好的替代。

    这是海岛的方案,100千瓦的光伏,30千瓦的风机,500度电的储能,海水淡化和一些设备,实现岛上的生活用电要求。包括北岛也是两兆瓦的储能,组成集中供电的系统。中国目前具备开发能力的岛屿3500个,所以这个体量是很大的。

    新农村建设更多是弊端。国家近期开始推进新能源车下乡,面临着当地化的充电,也面临着农村变压器的改造,农村变压器改造根本就不可能,短期内不现实。那么开辟一块空间搭建第二个电网给新能源车供电,这个是新农村风光储充的系统,台区下面村镇整个搭建,这是全国性大的方向,也给中小型风力发电设备提供广袤的空间,当然里面是以大的兆瓦级为主。

    油田系统,尤其是在新疆,山东东营、大庆都开始推。油田的重点核心是商务模式的创新。油田目前应用的油井,它在创造了一个很好的商务模式,带动目前的行业推进,一旦实验成功之后会有很大的量,现在抽上来的油90%以上的海水率,也就是5%的含油量,这种井可以形成风光+油很强大的商务模式。

    工商业,这是常州的典型案例,用的是5台4千瓦,5台5千瓦光伏板。分布式消纳系统,这种模式也是重点发展的方向。

    边防哨所也是未来很大的趋势,基本上是独立电站为主,以储能为配套。当然这个电站是在印度边境的地方,给部队供电。5台20千瓦的风机,加1.3兆瓦的光伏,2兆瓦的储能电站,基本上实现24小时不停电。这种目前只是做示范,后期的量会越来越大,国家在这方面投入的人力财力也越来越多。

    牧民系统也是目前的一个方向,量不是很大。为什么把这个系统拿出来?这个是东南亚的南非市场,这个系统国内不会低于15万台。

    介绍了小风电这么多好的应用场景,当然也面临很大的挑战。

    行业标准缺失是很大的问题,中小型并网准备给行业标准拿下来,光呼吁没用。电力公司认标准,如果没有标准就不让你并网,在国内的应用只能往微网上考虑,送电也存在问题,这是目前最大并网标准,也是很大的门槛,去年行业协会牵头在做,企业也在具体的推进,也希望尽快地落地。

    行业有设计标准,但是这些标准的门槛审查是缺失的,包括怎么标定?有一些风力发电设备认证,怎么样来标定?怎么确认第三方的认证?哪些第三方认证的东西都有要求,但是没有秩序。行业发展首先自己要做约束,真正自己强大起来之后,行业自然就好了。行业最大的缺失就是并网,国内这一块是很大的问题。

    成本的压力,达到5块钱1瓦确实难度很大,起码海边去掉1块钱,还有4块钱,控制地面去掉1块钱还有3块钱,行业要发展留5毛钱,整个产品是2块钱左右,还要安装等等。现在目前什么水平?10块钱。你要从10块钱变到5块钱,肯定是有可能,2008年光伏27元,现在13.5元,这个路是可以探讨的,但是压力很大,光伏的行业不可同日而语。

    再是产出,风力发电做过侧,4.5米的情况下,只要发电超过2500小时就有账可算,这就是很大的电,只要把这个突破,它也有价格总体。

    运维成本和维护量的下降,现在是5块钱,加上后期的运维成本比这个还要高,如果结构简单、安全可靠、可维护低的情况下,尽量减少运维成本也是可以增加性价比。

    安装基础施工费用都可以挖掘降本潜力,因为目前的体量不大,一个项目就几百万,甚至小的几十万。挖一个坑几万块钱就没了,后期也要做一些探讨,如何降低成本。总之一句话,减少投入增加产出,这就是中小型风力发电的出路,增加产出的主要目的是提升工艺设计、边际效率提升等等。

    并网许可,目前确实需要我们尽快把指导文件拿出来,并网标准下来之后还得要电力公司认可,还要再下达相关的指导文件,有标准电网不认也是一个很大的问题,所以通过国家能源局要下发分布式户用光伏并网文件,才能提升整个行业快速的发展。

    商务模式,中小型风力发电要创造一些商务模式,一定不是挣卖设备的钱,这个需要行业人士大家都动动脑袋,想一下怎么样靠有价值的东西挣钱。我卖充电宝电价就会很高,它就有价值,如果真的并到电网有的地方0.25元,有的海上0.18元,你不可能在这方面竞争,小风电从1块多钱产出的价值变成1毛钱不太现实,但是不代表没有好的商务模型。

未来展望,我在小风电行业当中的15年,还会坚持不懈地推进,行业没有差的东西,只要是认准咬牙未来都会有很大的发展。随着中小型风力发电系统的不断创新和方案的不断创新,中小型风力发电系统市场竞争力会越来越强,应用场景也会越来越多,它应该是会成为中国双碳减碳目标有力推动的贡献者,希望大家共同努力,早日实现这个目标。

 

(以上根据演讲速记整理,未经演讲人审核)

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