數(shù)量龐大的在運(yùn)機(jī)組逐步催生出一個(gè)日益可觀的后市場(chǎng)。有研究表明，目前僅運(yùn)維服務(wù)市場(chǎng)的規(guī)模就接近300億元。為此，《風(fēng)能》雜志通過深入采訪重點(diǎn)企業(yè)負(fù)責(zé)人以及行業(yè)專家，以“封面故事”的形式，從運(yùn)維、技改、退役等環(huán)節(jié)記錄了我國風(fēng)電后市場(chǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀，系統(tǒng)梳理歸納其中存在的關(guān)鍵問題，并有針對(duì)性地提出一些應(yīng)對(duì)建議，希冀為進(jìn)一步優(yōu)化市場(chǎng)秩序與環(huán)境帶來啟迪。

　　

　　《逐鹿風(fēng)電后市場(chǎng)》封面專題策劃分三部分，本文為第2部分。

　　

　　

　　

　　中國風(fēng)電經(jīng)過十余年的規(guī)模化發(fā)展，現(xiàn)有存量風(fēng)電機(jī)組眾多。2019 年，中國風(fēng)電累計(jì)并網(wǎng)容量達(dá)到2.09 億千瓦。早期受制于技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)等方面的不足，部分投運(yùn)機(jī)組運(yùn)行表現(xiàn)不佳，不僅無法充分利用風(fēng)能資源，而且經(jīng)過多年運(yùn)行，設(shè)備性能指標(biāo)開始下滑，經(jīng)濟(jì)性和安全性等問題凸顯。如今，平價(jià)上網(wǎng)開啟了中國風(fēng)電的新紀(jì)元，而技改作為一項(xiàng)資本性投資則是存量風(fēng)電場(chǎng)擺脫舊時(shí)限制，在新時(shí)代持續(xù)發(fā)力的重要手段。

　　

　　

　　多數(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都會(huì)在技術(shù)創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)下經(jīng)歷頻繁的更新?lián)Q代，風(fēng)電行業(yè)也是如此。多年來，我國風(fēng)電裝備制造業(yè)的技術(shù)由初期引進(jìn)、吸收，發(fā)展至當(dāng)下具備整機(jī)自主研發(fā)能力，機(jī)組譜系不斷豐富，已擁有適應(yīng)我國各種特殊環(huán)境和不同風(fēng)況條件的機(jī)型。相關(guān)技術(shù)不僅應(yīng)用于新機(jī)組之上，也在舊機(jī)組上充分釋放創(chuàng)新的活力，以提升風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電性能及機(jī)組運(yùn)行的安全性和可靠性，是“以舊迎新”的核心。

　　

　　潤陽能源技術(shù)有限公司總工程師劉昊表示：“早期風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)上會(huì)比較保守，同時(shí)受技術(shù)限制，風(fēng)輪直徑相對(duì)較小，無法有效利用風(fēng)能資源。利用新技術(shù)對(duì)這部分機(jī)組進(jìn)行提效技改是市場(chǎng)上最為常見的需求。”以MY1.5-82機(jī)型為例，該機(jī)組在低風(fēng)速條件下存在載荷設(shè)計(jì)余量，根據(jù)其翼型及風(fēng)能資源特性對(duì)葉片加長和控制策略優(yōu)化升級(jí)后，增加風(fēng)輪掃風(fēng)面積和提升氣動(dòng)效率，單臺(tái)機(jī)組發(fā)電量提升可達(dá)10%以上，大大提高了風(fēng)電場(chǎng)收益，并且可使業(yè)主在3~4年內(nèi)收回技改投資成本。據(jù)了解，葉根加長、葉尖延長、葉片加裝格柵襟翼、加裝渦流發(fā)生器、優(yōu)化葉片翼型結(jié)構(gòu)等葉片改造均可以提高葉片捕風(fēng)能力，提升發(fā)電量。

　　

　　除了針對(duì)葉片進(jìn)行技術(shù)改造提高葉片捕風(fēng)能力之外，對(duì)主控系統(tǒng)、變槳系統(tǒng)、齒輪箱等進(jìn)行一系列創(chuàng)新優(yōu)化能夠提升風(fēng)電場(chǎng)收益回報(bào)。

　　

　　提效技改雖是市場(chǎng)主要需求，但并非剛需。對(duì)風(fēng)電場(chǎng)來說，提高機(jī)組運(yùn)行的安全性和可靠性更加迫在眉睫。

　　

　　比較典型的例子就是“治療”引進(jìn)設(shè)備的“水土不服”。歐洲地區(qū)雷電活動(dòng)較少，立足于該地區(qū)的葉片制造企業(yè)所生產(chǎn)的葉片防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)耐受水平普遍較低，相關(guān)產(chǎn)品不適用于我國強(qiáng)雷暴區(qū)域。一段時(shí)期內(nèi)，我國機(jī)組、葉片因雷擊遭受損失的比例不斷擴(kuò)大，必須加強(qiáng)對(duì)葉片的雷電防護(hù)，以保護(hù)機(jī)組在雷雨季的安全運(yùn)行。意識(shí)到這一問題之后，業(yè)主、整機(jī)企業(yè)與第三方企業(yè)積極展開合作，剖析原生防雷系統(tǒng)缺陷，鉆研葉片雷擊損傷特點(diǎn)及接閃原理，最終成功在葉片表面加裝雷電導(dǎo)流條，有效增加葉片對(duì)雷電的接閃范圍，降低了葉片因雷擊造成損失的比例。

　　

　　早期技改主要以問題為導(dǎo)向，針對(duì)機(jī)組設(shè)計(jì)和運(yùn)行中暴露的缺陷進(jìn)行改造，但在信息化、數(shù)字化、互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代大背景下，越來越多的業(yè)主、整機(jī)企業(yè)和服務(wù)商意識(shí)到用數(shù)字化技術(shù)“武裝”風(fēng)電場(chǎng)的重要性。無論是風(fēng)電裝備制造環(huán)節(jié)，還是風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)維環(huán)節(jié)，都引入大量數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并尋求更加智能化、精細(xì)化的解決方案。數(shù)字化轉(zhuǎn)型不僅僅是一個(gè)潮流，它將推動(dòng)風(fēng)電場(chǎng)全生命周期的深刻變革。

　　

　　維斯塔斯在全球范圍內(nèi)擁有超過1.13億千瓦的裝機(jī)容量，掌握著海量風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)分析及人工智能運(yùn)算，可以預(yù)測(cè)和分析診斷風(fēng)電機(jī)組的各項(xiàng)指標(biāo)，為風(fēng)電場(chǎng)帶來切實(shí)的效益是該公司孜孜追求的目標(biāo)。維斯塔斯服務(wù)銷售負(fù)責(zé)人GuillermoManzo 提出，“隨著平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代的到來，我們?cè)絹碓蕉嗟仃P(guān)注風(fēng)電場(chǎng)的可預(yù)測(cè)性，利用大數(shù)據(jù)分析，提高風(fēng)電場(chǎng)智能化運(yùn)行水平，為客戶帶來更好的服務(wù)體驗(yàn)，創(chuàng)造更大的價(jià)值收益。”

　　

　　與陸上風(fēng)電相比，海上風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行環(huán)境更加惡劣，作業(yè)窗口期更短。目前，海上風(fēng)電在我國發(fā)展還處在規(guī)模化發(fā)展的初期階段，但有機(jī)構(gòu)測(cè)算，海上風(fēng)電項(xiàng)目技改的投資規(guī)模在“十四五”期間將達(dá)到1250億元。中國廣核新能源控股有限公司運(yùn)維事業(yè)部副總經(jīng)理成和祥指出：“海上風(fēng)電將會(huì)向深遠(yuǎn)海發(fā)展，考慮到環(huán)境的特殊性，技改的重點(diǎn)在于預(yù)測(cè)預(yù)警研究和冗余設(shè)計(jì)方面。為盡可能減少出海、降低使用大型船機(jī)設(shè)備的頻率，預(yù)測(cè)預(yù)警研究越早開展越好。”該公司正在聯(lián)合科研院所、專業(yè)研究機(jī)構(gòu)、整機(jī)廠商，運(yùn)用信息化、智能化手段開展相關(guān)研究，已進(jìn)入驗(yàn)證測(cè)試階段。隨著研究工作的深入，預(yù)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)能通過技術(shù)改造進(jìn)一步嵌入到風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行環(huán)節(jié)中。

　　

　　未來，要真正實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)的精細(xì)化、系統(tǒng)化發(fā)展，必須追趕數(shù)字化浪潮，大力推進(jìn)智能化進(jìn)程。

　　

　　

　　現(xiàn)階段，大多數(shù)企業(yè)內(nèi)部擁有獨(dú)立的技改標(biāo)準(zhǔn)，但行業(yè)缺乏通行的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。究其根本，是因?yàn)榧几膶儆诙ㄖ苹a(chǎn)品，每個(gè)項(xiàng)目之間有較大差異，其綜合效果難以準(zhǔn)確評(píng)估，短期業(yè)內(nèi)無法形成可執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)。但長此以往，市場(chǎng)難免會(huì)陷入質(zhì)量參差不齊、魚龍混雜、低價(jià)競爭的混亂狀態(tài)。

　　

　　針對(duì)于此，有專家表示，應(yīng)從設(shè)計(jì)研發(fā)階段的規(guī)范化管理著手。風(fēng)電設(shè)備的設(shè)計(jì)宜呈現(xiàn)多元化以適應(yīng)各異的環(huán)境要求，但也應(yīng)遵循一定的標(biāo)準(zhǔn)，如此有助于未來批量化技改工作的有序開展。

　　

　　與此同時(shí)，在追求效益提升的路上，安全是行業(yè)必須恪守的底線。多位受訪者向本刊記者表示，所有技改都要在保障風(fēng)電機(jī)組可靠性、穩(wěn)定性與安全性的前提下進(jìn)行價(jià)值創(chuàng)造，這也是全行業(yè)的共識(shí)。

　　

　　早些年，各方更多聚焦于技改帶來的發(fā)電量提升，而忽略了對(duì)機(jī)組安全性帶來的影響。機(jī)組吸收更多風(fēng)能，往往會(huì)導(dǎo)致載荷的提升、系統(tǒng)的失配，由此埋下了不少安全隱患。北京鑒衡認(rèn)證中心解決方案副總監(jiān)孫少華舉例說：“一些機(jī)組被加高塔架或移機(jī)后，使自身所處環(huán)境及周邊環(huán)境發(fā)生了變化，不僅本身載荷會(huì)增加，還會(huì)對(duì)其他機(jī)組的風(fēng)況條件產(chǎn)生影響，致使其他機(jī)組疲勞載荷加大；機(jī)組在進(jìn)行控制策略優(yōu)化或更換部件后，可能影響部件的工作條件，導(dǎo)致超負(fù)荷工作。”

　　

　　這些安全隱患，輕則可能增加機(jī)組故障，影響機(jī)組和部件使用壽命；重則會(huì)引發(fā)機(jī)組倒塌，發(fā)生機(jī)毀人亡的重大安全責(zé)任事故。因此，技改必須進(jìn)行安全評(píng)估，通過分析和試驗(yàn)手段來驗(yàn)證改造后部件的安全性和有效性，用科學(xué)的管理和技術(shù)手段避免上述問題的發(fā)生。

　　

　　對(duì)于需要在復(fù)雜環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行20年以上的風(fēng)電設(shè)備而言，開發(fā)商和技改主體應(yīng)當(dāng)高度重視，恪守安全底線。

　　

　　

　　隨著越來越多的機(jī)組服役年限開始接近或已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)壽命，對(duì)這批機(jī)組的處理也將成為后市場(chǎng)服務(wù)的重要組成部分。

　　

　　對(duì)于接近服役期限的機(jī)組，是進(jìn)行深度技改為其延壽還是重新安裝新機(jī)組，需要業(yè)主做出抉擇。早期機(jī)組的技術(shù)成熟度相對(duì)較低，故障率偏高，而后期技術(shù)成熟度快速上升，機(jī)組發(fā)電量和可靠性都有一定保障。相對(duì)而言，對(duì)早期機(jī)組進(jìn)行延壽，存在更高的風(fēng)險(xiǎn)。但在2025年前后，延壽相對(duì)于安裝新機(jī)組的優(yōu)勢(shì)迅速提升。

 

中國有巨大的延壽市場(chǎng)，預(yù)計(jì)相關(guān)需求會(huì)在2020―2025年出現(xiàn)

　　

　　基于中國可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專業(yè)委員會(huì)（CWEA）的歷年裝機(jī)容量統(tǒng)計(jì)可以看出，中國有巨大的延壽市場(chǎng)，預(yù)計(jì)相關(guān)需求會(huì)在2020―2025年出現(xiàn)，2025年之后市場(chǎng)會(huì)激增。就我國裝機(jī)情況來看，2020年前國內(nèi)面臨延壽的機(jī)組容量1MW以下居多；2020年之后將陸續(xù)有2MW及以下的機(jī)組需要延壽，但依舊以1MW及以下的機(jī)組為主；2025―2030年，將逐漸以1~2MW機(jī)組為主，1MW及以下機(jī)組逐漸退出延壽市場(chǎng)。

　　

　　Guillermo Manzo 在受訪時(shí)分析：“對(duì)于老舊風(fēng)電場(chǎng)和風(fēng)電機(jī)組，業(yè)主面臨著安全性、經(jīng)濟(jì)性等諸多方面的挑戰(zhàn)。針對(duì)這種情況，可以通過收集風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行載荷分析及模擬，計(jì)算出機(jī)組結(jié)構(gòu)部件的已消耗壽命及剩余壽命，進(jìn)行全面的健康檢查來評(píng)估機(jī)組現(xiàn)狀。”維斯塔斯能為風(fēng)電項(xiàng)目提供多種延壽計(jì)劃，通過優(yōu)化資產(chǎn)、長期運(yùn)維合作方案及遍布全球的備品備件供應(yīng)鏈，提供定制化組合方案，最大限度提高風(fēng)電場(chǎng)盈利能力。

　　

　　至于是否要對(duì)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行深度技改，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行機(jī)組延長壽命成本和效益的評(píng)估，從技術(shù)、項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性及金融風(fēng)險(xiǎn)等多方面進(jìn)行分析，確保風(fēng)電業(yè)主投資回報(bào)的效益最大化。GuillermoManzo表示：“基于風(fēng)電場(chǎng)評(píng)估與經(jīng)濟(jì)性分析，如果深度技改和延壽無法為風(fēng)電場(chǎng)創(chuàng)造更多經(jīng)濟(jì)價(jià)值，維斯塔斯還可以為客戶提供新機(jī)替換的解決方案，同時(shí)借助全球布局，幫助客戶處理被替換的老舊機(jī)組。”

　　

　　業(yè)主掌握風(fēng)電場(chǎng)往年運(yùn)行參數(shù)，上述大部分?jǐn)?shù)據(jù)都可以被較為準(zhǔn)確地預(yù)估和分析。相對(duì)而言，政策和電價(jià)是不確定因素。

　　

　　有專家指出，歐洲基本采取無補(bǔ)貼平價(jià)上網(wǎng)的模式，延壽的經(jīng)濟(jì)性主要受電價(jià)的不穩(wěn)定性影響。在我國，延壽的經(jīng)濟(jì)性和決策在早期主要受政策和相對(duì)較高的故障率影響，在后期主要受電價(jià)影響，包括延壽機(jī)組是否采用原定電價(jià)和補(bǔ)貼、后期電價(jià)是否隨市場(chǎng)進(jìn)行波動(dòng)等。

　　

　　目前，我國對(duì)于項(xiàng)目運(yùn)營期滿后資源如何重新配置尚無明確政策，延壽項(xiàng)目電價(jià)也無具體規(guī)定，但相關(guān)部門已經(jīng)關(guān)注到產(chǎn)業(yè)的迫切需求。遼寧省發(fā)展改革委2019年公開就現(xiàn)役風(fēng)電機(jī)組更新項(xiàng)目事宜征求社會(huì)意見，支持現(xiàn)役風(fēng)電機(jī)組更新項(xiàng)目建設(shè)，這為行業(yè)釋放了一個(gè)積極的信號(hào)。

　　

　　與此同時(shí)，行業(yè)在呼吁相關(guān)部門關(guān)注電價(jià)政策空白的同時(shí)需要注意，在沒有明確政策的情況下，延壽方案的經(jīng)濟(jì)性研究需更謹(jǐn)慎。專家提醒，特別是面對(duì)全面平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代的到來，企業(yè)應(yīng)及早開展延壽規(guī)劃，并確保延壽方案具備足夠經(jīng)濟(jì)性，能實(shí)現(xiàn)較高回報(bào)率以應(yīng)對(duì)各種情況。