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风电场“以大代小”有望加速推进
作者:穆野 浏览量:370

随着全球对可再生能源需求的日益增长,风电场建设和改造成为能源领域的热点话题。其中,以大代小”作为一种新型改造方式,能够有效提高风电场的发电效率、降低成本,对推进可再生能源的发展具有重要意义。

6月13日,国家能源局印发《风电场改造升级和退役管理办法》(后称《办法》)的通知,鼓励并网运行超过15年或单台机组容量小于1.5兆瓦的风电场开展改造升级,即俗称的“以大代小”,引发行业广泛关注。

2021年12月,国家能源局发布《风电场改造升级和退役管理办法》(征求意见稿),并未对单机容量作出具体要求;此次正式文件则明确了鼓励改造范围为“并网运行超过15年或单台机组容量小于1.5兆瓦”;并网运行达到设计使用年限的风电场应当退役,经安全运行评估,符合安全运行条件可以继续运营。同时明确了项目审批管理、前置手续办理、电价及补贴存续、电网接入及消纳、设备设施循环利用等多方面细则。

《办法》提出,发电企业承担主体责任,应依法依规负责风电场改造升级和退役的废弃物循环利用和处置。为培育壮大风电产业循环利用新业态,鼓励发电企业、设备制造企业、科研机构开展风电场废旧物资循环利用研究,建立健全风电循环利用产业链体系。

《办法》的正式出台,恰似迎来一场针对行业发展所需的及时雨,将对风电场改造升级和退役工作起到指导、推动作用,老旧风机改造亦有望藉此加速推进。

风电场为何要“以大代小”?

近年来,随着我国风电场规模越来越大,管理和运维面临诸多挑战。按风电机组设计寿命20年计算,早期投运的风电场已陆续进入运营后期。为实现风电场的提质增效,一种新的管理模式应运而生,即“以大代小”。

“以大代小”改造是指对运营较久的风电场,整体或局部拆除老旧风电机组后,安装容量更大、叶片更长、塔筒更高的风电机组,取代原来的老旧机组,以提高风电场的发电效率和经济效益。

推动早期老旧风电场开展“以大代小,以优汰劣”,能够充分利用风能资源,提高土地利用效率,降低运营风险,从而实现风电场提质增效。

具体而言,相较于小型机组,大型风力发电机组具有诸多优势,包括提高发电效率、降低度电成本、减少运维成本、降低对环境的影响等:

提高发电效率。由于大型风力发电机组具有更大的叶片面积和更高的转速,能够更好地捕捉风能,从而产生更多的电力。根据相关研究,将小型机组替换为大型机组可以使发电效率提高20%以上。

降低度电成本。由于大型风力发电机组具有更高的发电效率和更低的运维成本,能够更有效利用风能资源,从而降低度电成本。据统计,将小型机组替换为大型机组可以降低度电成本约30%。

减少运维成本。由于大型风力发电机组具有更高的可靠性和更长的使用寿命,能够减少维修和更换的次数,从而降低运维成本,提高风能利用的经济性和竞争力。据估计,将小型机组替换为大型机组可以减少运维成本约20%。

降低环境影响。由于大型风力发电机组具有更高的能量转换效率和更少的噪音和振动,能够减少对周围环境的影响,从而降低对生态系统的破坏。据研究,将小型机组替换为大型机组可以减少对环境的影响约30%。

综上所述,“以大代小”改造是一种意义重大的风电场改造方式,有助于进一步推进可再生能源发展。然而,也要注意到这种改造方式需要大量资金和技术支持,可能导致一些投资和技术能力较弱的地区无法参与;其次,大型风电场规模较大,需要占用较大面积的土地资源,可能引发土地利用和环境保护等问题。因此,风电场“以大代小”改造还需要政府、企业和科研机构等多方合作、共同推进。

政策为老旧风电改造保驾护航

2021年2月,国家能源局发布的《关于2021年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知(征求意见稿)》提出“启动老旧风电项目技改升级”,从政策上为老旧机组的后续工作指明了方向。

2021年10月,国务院发布《2030年前碳达峰行动方案》明确要求,推进退役动力电池、光伏组件、风电机组叶片等新兴产业废物循环利用。

2021年12月,国家能源局发布的《风电场改造升级和退役管理办法》(征求意见稿)指出,将按照公平自愿、先进高效、生态优先、有序实施、确保安全的原则,鼓励并网运行超过15年的风电场开展改造升级和退役。

2022年1月,工业和信息化部等八部门联合印发《关于加快推动工业资源综合利用的实施方案》,提出推动废旧光伏组件、风电叶片等新兴固废综合利用技术研发及产业化应用,加大综合利用成套技术设备研发推广力度,探索新兴固废综合利用技术路线。

与此同时,地方政策也在大力支持老旧风电场改造。

2021年8月,宁夏发布《关于开展宁夏老旧风电场“以大代小”更新试点的通知》(后称《通知》),成为首个省级“以大代小”相关指导文件,打响了老旧风机技改第一枪。《通知》要求,以促进存量风电项目提质增效为目标,按照“市场导向、政策延续、以大代小、有保有增、生态优先、产业促进”等基本原则,科学、合理、有序开展老旧风电场更新试点工作;《通知》指出,到2025年,力争实现老旧风电场“更新+增容”规模合计400万千瓦以上(约占宁夏风电装机量的30%),充分释放存量项目资源潜力。

2023年5月,广东省发改委等十部门印发《广东省全面推行清洁生产实施方案(2023-2025年)》。其中提到,开展报废汽车、废旧电器电子产品的智能拆解和拆解物自动化分选等关键技术装备研发,发展退役动力电池、光伏组件、风电机组叶片、大型旧轮胎等新兴产业废物循环利用技术,研发废旧塑料的改性改质技术。

近年来,河北、内蒙古、新疆、山西等多省(区)也相继出台了“以大代小”改造方案,或者着手进行老旧风电场改造升级相关工作,积极推进老旧风电场改造项目,部分项目机组已经完成批量技改,发电量和发电效率均获显著提升。

语:

中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩曾做分析指出,陆上风电机组的设计使用寿命一般为20年,据此计算,2023年退役机组将达到980台,装机容量为54.6万千瓦;到2025年将达到1800多台,装机容量为125万千瓦;到2030年将超过3.4万台,装机容量约4500万千瓦。

据国家发改委能源研究所测算,“十四五”期间,我国对运行超15年的1.5兆瓦容量以下机组进行改造,置换需求超过1800万千瓦,市场规模预期达630亿元。相关资料显示,到“十四五”末,达到15年运行时间的风电容量预计将超过40GW,将形成至少80GW的市场。

随着机组“以大代小”的进一步推进,中国风电行业有望进入发展黄金期,风电运营效益将显著提升。未来,随着技术的不断进步和政策的不断扶持,相信“以大代小”将在风电场改造中得到更加广泛的应用,为推进可再生能源发展做出更大贡献。

 

 

供稿人:穆野

日期:2023年7月24日

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