遙想1986年建成的我國第一座風(fēng)電場——馬蘭風(fēng)電場,其單機(jī)功率只有55kW。發(fā)展到2019年,我國新增裝機(jī)風(fēng)電機(jī)組平均功率已達(dá)2.45MW。而據(jù)全球風(fēng)能理事會數(shù)據(jù)顯示,2019年全球新增裝機(jī)的平均功率已超過2.75 MW,單機(jī)平均功率較十年前增長了72%。
國際可再生能源署《風(fēng)能的未來》報告認(rèn)為,機(jī)組大型化趨勢早已是不爭的事實,更大的容量、風(fēng)輪直徑以及更高的輪轂高度將帶來更低的度電成本,預(yù)計陸上機(jī)組的平均單機(jī)容量將在2025年達(dá)到4-5MW。美國勞倫斯伯克利國家實驗室在今年初的研究則顯示,更大的風(fēng)電機(jī)組可能會使LCOE進(jìn)一步降低6美元/兆瓦時。
在風(fēng)電產(chǎn)業(yè)較為發(fā)達(dá)的歐洲地區(qū),其陸上風(fēng)電已經(jīng)進(jìn)入到了3MW時代。據(jù)歐洲風(fēng)能協(xié)會發(fā)布的《2019年歐洲風(fēng)電報告》統(tǒng)計,基于14個國家和地區(qū)數(shù)據(jù),歐洲2019年新增陸上風(fēng)電機(jī)組單機(jī)平均功率已經(jīng)突破3MW,達(dá)到3.1MW,較2018年樣本國家和地區(qū)2.6MW的單機(jī)平均功率提升了19.2%,其中芬蘭(4.3MW)更是已步入了陸上4MW時代。
在全球陸上風(fēng)電機(jī)組大型化趨勢,以及國內(nèi)風(fēng)電平價背景雙重影響下,提升發(fā)電效率、減少風(fēng)機(jī)數(shù)量和施工量,進(jìn)而降低投資成本和運維成本的市場需求,持續(xù)推動著我國風(fēng)電機(jī)組向著大兆瓦方向發(fā)展。在國內(nèi)陸上風(fēng)電領(lǐng)域,“三北”等陸上高風(fēng)速地區(qū)大規(guī)模應(yīng)用大機(jī)組已成為降低度電成本的一道利器。
事實證明,近些年我國陸上新增單機(jī)功率也正在快速切換至3MW及以上。據(jù)中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專委會(CWEA)數(shù)據(jù),2018年我國陸上3.0MW及以上機(jī)組新增裝機(jī)1240MW,而到2019年這一數(shù)值已達(dá)4890MW。從近兩年的陸上大基地招標(biāo)中也可以看出,“不低于3MW”的機(jī)組容量要求也越來越常見,烏蘭察布風(fēng)電基地一期600萬千瓦示范項目中,按投標(biāo)機(jī)型種類算,4MW以上占比為69.2%,平均單機(jī)功率達(dá)4.2MW。國家電投1.4GW風(fēng)電大基地項目競標(biāo)中,12家中國整機(jī)商中有11家投標(biāo)風(fēng)機(jī)的單機(jī)功率在4.5MW及以上。
面對中國乃至全球市場對于大容量機(jī)組日益強(qiáng)烈的需求,明陽智能成為率先發(fā)力大容量風(fēng)電機(jī)組研發(fā)的整機(jī)商。2010年,明陽推出了基于半直驅(qū)技術(shù)的全球首臺3MW超緊湊型風(fēng)電機(jī)組,成為國內(nèi)首批擁有3MW系列風(fēng)電機(jī)組開發(fā)能力的風(fēng)電整機(jī)企業(yè);2015年,明陽MySE3.0MW風(fēng)機(jī)在中山總部下線,此后MySE系列風(fēng)機(jī)成為被市場和業(yè)主廣泛認(rèn)可的明陽主打產(chǎn)品。近年來,明陽智能陸續(xù)發(fā)布陸上4.0MW和5.2MW機(jī)組,并實現(xiàn)了商業(yè)化應(yīng)用,持續(xù)引領(lǐng)著大容量風(fēng)電機(jī)組技術(shù)的發(fā)展潮流。
憑借3.0MW及以上系列機(jī)組的技術(shù)先發(fā)優(yōu)勢以及豐富的建設(shè)和運營經(jīng)驗,明陽智能實現(xiàn)了對大兆瓦機(jī)組的市場引領(lǐng)。在近幾年全國3.0MW及以上陸上風(fēng)電機(jī)組新增裝機(jī)市場中,明陽智能所占份額不斷攀升,連續(xù)四年超過50%。截至2019 年底,明陽智能風(fēng)電機(jī)組在手訂單達(dá)15.75GW,其中3.0MW及以上機(jī)組容量占比高達(dá)92%。
目前,陸上大機(jī)組的“明陽版圖”已初步形成,并持續(xù)穩(wěn)步擴(kuò)大。根據(jù)CWEA數(shù)據(jù),截至2019年底,全國3.0MW及以上陸上風(fēng)電機(jī)組累計裝機(jī)9545MW,明陽智能占比44.6%;2019年,全國3.0MW及以上陸上風(fēng)電機(jī)組新增裝機(jī)4890MW,明陽智能占比57.3%。在累計裝機(jī)和2019年新增裝機(jī)上,明陽智能雙雙排名第一。
這其中,陸上3.0MW至4.0MW(不包括4.0MW)累計裝機(jī)8997MW,明陽占比44.2%。新增裝機(jī)4378MW,明陽占比57.6%;4.0MW及以上累計裝機(jī)548MW,明陽占比51.1%。新增裝機(jī)512MW,明陽占比54.7%。
取得如此成績,很大程度上要歸功于明陽智能MySE系列機(jī)組具有的獨特且先進(jìn)的半直驅(qū)技術(shù)。首先,基于特有的齒輪箱與發(fā)電機(jī)效率優(yōu)勢,半直驅(qū)機(jī)組的傳動鏈效率高達(dá)97%以上。在相同條件下,MySE機(jī)組發(fā)電量同比其它機(jī)組高5%以上;其次,MySE半直驅(qū)機(jī)組的中速發(fā)電單元擁有更高可靠性,故障率大大降低;最后,MySE半直驅(qū)機(jī)組重量輕、體積小,在運輸和吊裝上更具成本優(yōu)勢。
在適應(yīng)性機(jī)型方面,明陽智能豐富的陸上大機(jī)組機(jī)型,極大滿足了全國各類風(fēng)資源環(huán)境的風(fēng)電開發(fā)需求:明陽MySE3.6-135可適用于沿海臺風(fēng)環(huán)境地區(qū)和大部分高風(fēng)速地區(qū);MySE3.X-145和MySE3.X-156可適用于華中、華南等超低風(fēng)速風(fēng)區(qū);MySE4.0-156和MySE5.2-166可適用于新疆、內(nèi)蒙、東北、西北等中高風(fēng)速風(fēng)區(qū)。
得益于高效率、高可靠性、重量輕、體積小和豐富機(jī)型優(yōu)勢,明陽陸上大機(jī)組廣受全國市場青睞,并且均表現(xiàn)搶眼。例如在2020年上半年,配置MySE3.0-121機(jī)組的內(nèi)蒙古克什克騰旗紅土井子風(fēng)電項目,半年等效利用小時數(shù)達(dá)1770(平均風(fēng)速7.59m/s),可利用率達(dá)99.11%;配置MySE3.6-135機(jī)組的內(nèi)蒙霍林河四期項目,半年等效利用小時數(shù)達(dá)1989(平均風(fēng)速8.13m/s),可利用率達(dá)99.32%。
事實上,在項目前期投資建設(shè)和后期運維管理方面,更大兆瓦容量機(jī)組“大”有所為。將4.0MW機(jī)組與3.0MW機(jī)組進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn),使用更大容量的風(fēng)機(jī)優(yōu)勢明顯:
一是可以選取最優(yōu)機(jī)位點提升風(fēng)速,也可以擴(kuò)大整體風(fēng)場規(guī)模。以某24MW容量風(fēng)電場為例:若確保24MW的總?cè)萘?,采?.0MW機(jī)組全場機(jī)位點平均風(fēng)速可提升6%;如果確保機(jī)位的全部利用,風(fēng)電場容量可提升33%。
二是可以降低道路及集電線路投資成本,節(jié)省征地面積。在地形復(fù)雜、征地成本高的地區(qū),采用4.0MW機(jī)組可以使整體機(jī)位點減少32%,可降低道路及集電線路投資成本15%左右,節(jié)省25%左右征地面積。
三是可以降低風(fēng)電場的建設(shè)成本,提高經(jīng)濟(jì)效益?;谝粋€4.8萬千瓦項目,風(fēng)電場年平均風(fēng)速5.6m/s左右,對3.0MW與4.0MW機(jī)型有差異項的投資進(jìn)行對比計算,采用4.0MW機(jī)組可使風(fēng)電場固定投資減少354.25元/kW。
四是可以降低運維成本,提高運維效率。使用大容量機(jī)組,由于需要運維機(jī)組的數(shù)量減少,因此可以有效降低運維人工和時間成本。
成熟的技術(shù)、優(yōu)異的經(jīng)濟(jì)性及豐富的項目經(jīng)驗,正持續(xù)有力地推動著明陽智能半直驅(qū)大風(fēng)機(jī)戰(zhàn)略實施,明陽也將不斷引領(lǐng)國內(nèi)大兆瓦風(fēng)電行業(yè)發(fā)展,為風(fēng)電開發(fā)項目賦能高發(fā)電量和高可靠性,破解平價時代風(fēng)電度電成本下降難題。
完