2015年,我国陆上风电开发量创历史新高,年新增装机超30GW,但同时也伴随着日益严重的弃风限电,电网建设严重滞后等问题,风电开发被迫从资源富集区域向中东南部迁移,被很多业内专家称为是风电的“拐点年”。
2016年伊始,从国家能源局到各地方发改委、能源局等陆续出台了一系列的管理办法、保障制度、监管措施,为保证风电在新的电力历史形势下平稳过渡、稳中求进、良性发展。应对能源改革的大势、电力市场的开放、原材料成本下降空间的局限、资源条件日益复杂的挑战,中国风电真的准备好了么?
为了达到国家提出的“到2020年非化石能源占比达到15%”的目标,经过研究和测算,到2020年风电等非水可再生能源占全部发电量的比重要达到9%,风电的占比要达到6%-7%左右。
新能源替代传统能源的空间巨大,但如果风电行业未来几年里不能在技术方面取得突破性进展,那么仅仅依靠补贴来实现上述目标,不仅将会遭到来自下游的抵制,也会遭到来自火电的竞争压力。
专家认为,除了非化石能源替代化石能源以外,新能源本身也具有很强的替代效应,未来风电、光伏发电、光热发电等谁的成本下降快谁就在能源转型中扮演更加重要的角色,就能占有更多的市场份额。
远景能源副总裁田庆军曾在第八届中国能源企业高层论坛上表示,风电行业之所以能取得今天的成绩,关键是在过去的几年里,通过叶片技术和智能控制技术,风机平均每年在保持5%-8%效率提升的同时,成本平均每年下降5%-10%。
事实上,风电装机在屡创新高的同时,仍有超过半数的风机制造企业处在盈亏的边缘,在2016年北京国际风能大会上,国家能源局新能源与可再生能源司副处长李鹏直言,风电成本还要在现在电价基础上再下降20%到25%,这是一个必须完成的硬任务,而且这个时间窗口可能只有5年,最多也不会超过10年。
那么为了降低风电成本,有哪些企业正在进行积极的探索,未来会给风电行业带来怎样的变化?
风电成本的构成
为了明确风电技术发展的方向,我们有必要对风电项目的成本构成进行一一分解。从全生命周期来看,风电的成本主要可以分为机组(采购)成本、(风场)建设成本(包括塔筒与基础等)、(风场)运维成本、人员成本与材料费等。
以南方低风速地区为例,机组成本约为4000元/kW、建设成本约为4000~4500元/kW、运维成本约为每年120~130元/kW、人员成本约为每年30元/kW、材料费等约为70元/kW。根据2015年统计结果,低风速地区目前年等效小时数约为1950小时。
按照折现率为8%计算,可以计算得到南方低风速地区的LCOE约为0.51~0.54元/kWh(本计算未考虑折旧与税收影响)。该度电成本低于风电上网电价,因此南方低风速地区的项目能够盈利。
哪些企业在探索?
>>>>西门子·风电储热系统
西门子近日宣布正在研发风电储热系统,致力于大幅降低风电成本。目前西门子操作的储能解决方案是测试装置,称作未来能源解决方案(FES)。该系统是将过剩的风电转换为热能储存在绝缘罩内。当需要额外的电力时,蒸汽轮机将热能转换回电力。该装置正在测试超过600摄氏度以上温度时的工作性能。研究者在汉堡的Trimet铝冶炼厂建立了一个完整的储热系统,可储存36MWh电力。西门子的小型蒸汽轮机,将作为整个系统的一部分,一天发电时长可达到24小时,发电量可达到1.5MW。初期开发阶段取得的成效是增长了25%,而根据理论上预测,未来将翻倍。