未來風電科技趨勢:大功率風電機組成發展方向
當前,全球經濟發展與人口增長對能源需求不斷擴大,傳統能源日益枯竭,發展清潔可再生能源已成為支撐人類可持續發展的必由之路。從以化石能源為主的能源系統向以清潔低碳能源為主的可再生能源系統轉變,正在成為各個國家能源發展的核心戰略。風能作為重要的可再生能源,正在世界范圍內得到大量開發應用,截至2015年底,全球累計風電裝機已超過400GW。在風電市場開發需求的不斷推動下,相關風電技術發展突飛猛進,核心風電機組技術也實現日益突破,已從以往的千瓦級迅速躍升至兆瓦級,并向十兆瓦級方向發展,大功率風電機組成為未來風電科技發展的重要方向。
2015年,我國新增裝機的風電機組平均功率達到1837kW,與2014年的1768kW相比,增長3.9%;累計裝機的風電機組平均功率為1563kW,同比增長4%。如下圖所示,從1991年至2015年,我國風電機組新增和累計平均功率均保持增長勢頭,且歷年新增平均功率均高于累計平均值,說明隨著風電政策、市場、技術以及管理等的改善和提升,風電機組一直向著增大功率方向發展,風電的運營效率也在逐年提升,這對于風電市場的發展以及風能替代具有重要推動作用。
1、新增裝機2MW及以上占比過半
2004年至2010年,借勢我國風電政策和風電產業發展東風,1.5MW風電機組得到快速發展,并成為主流風機類型,在這期間2MW風電機組則由于技術、成本以及市場需求等因素影響,發展較為平緩。2010年之后,經過多年的技術和管理積累,加之國家對風電產業發展的強力推動,2MW風電機組增速顯著,并在2015年超越1.5MW風機,裝機超過1500萬千瓦。
2015年新增裝機中,1.5MW機組和2MW機組占市場主導地位,市場份額達84%,2MW風電機組裝機市場份額首次超過1.5MW機組,占全國新增裝機容量的50%。與2014年相比,1.5MW機組市場份額下降12個百分點,而2MW機組所占市場份額上升9個百分點。2.1MW至2.5MW機組市場份額達到12%,其中主要是以2.5MW為主。2.6MW至3MW機組市場份額為2%,其他機組裝機占比在1%以下。
2、海上風電向5MW及以上發展
海上風電方面,自2015年至今,科技部及相關部委陸續發布文件指出,“十三五”時期對于5兆瓦級別的海上風電機組要實現批量推廣,研制8~10兆瓦海上風電機組。5MW及以上風電機組已逐漸成為國內外主要風電廠商的發展重點。其中MHI維斯塔斯8MW風電機組、Enercon7.5MW風電機組、西門子7MW風電機組、通用電氣6MW風電機組、歌美颯5MW風電機組等均得到了廣泛應用;國內風機廠商如華銳風電6MW、金風科技5.5MW、東方電氣5.5MW、海裝風電5MW、太原重工5MW等海上風電機組陸續下線安裝,其中海裝風電2臺5兆瓦樣機已安全運營超過1200天,平均利用率超過95%。可以預期,隨著大功率海上風電技術的不斷發展、發電效率的不斷提高以及建設和維護成本的降低,大功率風電機組將逐漸成為未來我國海上風電發展的重要方向。
總體來看,發展大功率風電機組的趨勢已經明確,陸上風場2MW及以上、海上風場5MW及以上風電機組正在成為主流。當前,我國在風電機組技術創新方面與國際先進企業仍存在一定差距,尤其是適應高原、寒冷、遠海等地區復雜環境的風電機組仍存在一定技術瓶頸,產品國際競爭力不足。隨著“十三五”期間我國一系列鼓勵風電政策的出臺,我國風機廠商應進一步加大技術攻關力度,瞄準市場定位,升級、開發出適應高原、寒冷、遠海等地區的2MW及以上陸上風電機組和5MW及以上海上風電機組,積極參與國際競爭,進一步開拓亞非拉美等新興市場,不斷提升我國風電產業國際競爭力和影響力。
責任編輯:電改觀察員
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