目前，我國是世界第一大風電整機裝備生產國。國家能源局數據顯示，截至6月底，我國風電裝機達3.89億千瓦。然而，風電裝機容量不斷增加的同時，風電機組大規模“退役潮”漸行漸至。大批風機葉片正在步入“暮年”，如何使其有序退出，或經過改造升級重新投入使用，是我國風電市場面臨的一道難題。
政策出臺為產業發展指明方向
“早期投運的風電場風能資源優越，但隨著運行年限的增加，風電設備老化、故障率高、運維困難、安全隱患大、經濟性差等問題逐漸顯現。”水電水利規劃設計總院總規劃師張益國指出，“按風電場運行壽命20年測算，‘十四五’面臨退役的風電場規模約有上百萬千瓦，‘十五五’期間預計將有超過3萬臺風電機組、總規模3000萬千瓦以上的風電場面臨退役。”
此前，國家能源局印發《風電場改造升級和退役管理辦法》（以下簡稱《辦法》），鼓勵并網運行超過15年或單臺機組容量小于1.5兆瓦的風電場開展改造升級，并網運行達到設計使用年限的風電場應當退役，經安全運行評估，符合安全運行條件可以繼續運營。
此次《辦法》的出臺，對什么項目可以改造升級或退役、改造升級方式、項目如何管理和審批、廢舊設備設施如何回收利用和處置等問題給出了解決方案，為風電產業的發展指明了方向。
“《辦法》所稱風電場改造升級分為增容改造和等容改造兩種，均是以大單機容量機組替代小單機容量機組，以性能優異機組替代性能落后機組，并對配套升壓變電站、場內集電線路等設施進行更換或技術改造升級。”張益國解釋，“等容改造項目，即對于運行情況差的風電機組，進行整體或部分拆除，并在原有機位或原場址范圍內另選點位，并保障原核準規模不變。增容改造項目是在滿足等容改造需求后，對仍有可用機位點、有電網接入消納條件、滿足經濟指標的，則鼓勵增加項目規模。”
據了解，風機退役后，其基礎、塔筒、齒輪箱和發電機可以回收利用，但大多數葉片的回收利用卻面臨挑戰。
上海電氣風電集團項目經理羅壯介紹：“風機葉片由復合材料制成，是一種薄殼結構，包含根部、外殼和加強筋或梁。復合材料在整個風機葉片中的重量占絕大部分。這一材料盡管抗壓、耐用性能優異，卻無法有效回收，回收時切割拆解工藝也十分復雜，因此葉片回收難度較大。”
大量老舊風機葉片的處理給行業帶來了經濟性和環保性的雙重壓力，也引出了風電產業在“退役潮”下面臨的廢舊設備設施如何回收利用和處置、如何改造升級等問題。
針對廢舊設備設施如何回收利用和處置問題，國內尚未形成成熟的回收再利用產業鏈。《辦法》提出發電企業應依法依規負責風電場改造升級和退役廢棄物循環利用和處置。鼓勵發電企業、設備廠商、科研機構等有關單位開展廢舊物資循環利用研究，國家能源局會同有關部門推動退役風電設備行業標準規范制修訂工作，積極培育、引導和規范風電循環利用產業鏈體系建設。
企業實踐開創“里程碑”式突破
風電場改造之后，能帶來哪些“好處”？通過項目實例或能找到答案。
去年12月，龍源電力寧夏公司賀蘭山“以大代小”等容技改項目首臺風機順利并網發電。該項目是全國首個備案的“以大代小”風電等容技改項目，總裝機容量79.5兆瓦，新建16臺5兆瓦機組代替原有80臺老舊小風電機組。項目全部投產后，預計年上網電量約1.93億千瓦時，每年可節約標煤約5.89萬噸，減排二氧化碳約16.07萬噸、二氧化硫約30.9萬噸，具有良好的經濟效益、社會效益和環境效益。 “以大代小”風電技改市場具有獨特的經濟和環境價值，是風機制造企業乃至發電企業未來重要的戰略市場之一。“當前大機組代替小機組、高效先進機組代替落后機組已經成為全球風電發展趨勢之一。”水電水利規劃設計總院風電處處長查浩認為。
今年上半年，國家能源集團聯合動力中標龍源電力青銅峽龍源新能源有限公司賀蘭山“以大代小”石墩子100兆瓦及小柳木100兆瓦增容技改風電項目。該項目采用聯合動力自主研發的WindKey風電機組載荷安全性能評估平臺，對賀蘭山“以大代小”項目進行了高效的迭代計算，利用先進高效的整機載荷快速評估方法，實現安全性快速評估，滿足業主對于不同機型方案的反饋需求，同時滿足了業主迫切的效率反饋需要。賀蘭山項目方案的實施，能夠實現年等效滿負荷小時數達到2700小時，充分實現經濟效益增長。
“通過采用技術更先進、可靠性更高的新機型加以替代，可以充分發揮原場址在資源和電網接入等方面的優勢，提高風能資源和土地資源利用效率，提升項目經濟性。”中國可再生能源學會風能專業委員會秘書長秦海巖分析說，從供應鏈的角度看，退役換新市場的規模正在迅速擴大，且是一個不斷循環的市場，風電場改造升級和退役的有序開展，將為風電設備制造企業打開巨大的增量市場空間，是產業可持續發展的重要引擎。
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