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風能展獨家直播:風電機組設計中的技術經濟分析—風電機組技術

2013-10-22 來源:北極星電力網 瀏覽數:702

  一味的增大CP值受到載荷的制約,因為我們知道CP值越大,可能由于葉輪工作起來,載荷越來越大,機體影響也越大。發電機的材料和用量,這是造價的制約。你希望發電機效率比較高,你用的材料,尤其是貴重材料也比較多一些,用的材料品質也比較好一些,所以這個是有制約的,不是一味的越大越好。
  傳統效率分有齒輪箱和沒齒輪箱兩組,這個相差有3%左右潛力也不是特別大。第四個是故障來源,我用2012年發布的年度報告,上面有各個部件故障率的統計,統計的結果,我把它歸納到下面的表格當中,可以看得出來,變槳系統,變流器的故障率占到整個其他所有部件故障率的34%,停機時間占到了41%,這是比較大的。第二層面就是偏航系統,發電機,開關柜。第三層面是傳感器,通訊,控制器。我們可以看到,123這三個方面,都是我們通常在風電機組整機當中所說的電控系統。因此就可以見得電控系統目前在風力發電機組的,包括故障率,包括停機時間當中所占的比例接近了80%也就是說絕大部分。另外456還有其他的統計,占的比例相對來說比較少了。這里面給我們一個啟示,先不說更換部件,就說停機時間來說,它對發電量的影響是可想而知的。
  影響成本的因素,一個是機組造價,一個是故障率。故障率影響發電量停機了,另外一方面,要做恢復需要消費人力,要更換備件需要消耗備件。關于造價我們可以發現,同容量同型號的各種機組,包括各種技術路線的機組,造價實際上是相差無幾的,這是現在陸地上廣泛采用的機組。所謂相差無幾,我估計大概是5%以內,沒有什么太大的區別。也就是說誰說誰的機組特別便宜,或者特別貴的話,不會有特別大的區別,主要的差距來自于,主要是造價,來自于機組的生產批量,這就是我們經常看到的,那些只有幾臺機組,或者說一兩個風電場運行業績的整機廠家,他們日子很難,因為他們業績太少,還有零部件的質量要求。我們作為整機企業,對零部件要求越高,他花的代價越高,他的成本越高。如果我們要求他有一個很低的價格的話,那么他就會降低質量,還有零部件的國產化程度,因為同樣的東西是有區別的,還有一些奇特的技術,還有貴重的稀有材料的使用情況,是這樣的東西,決定一個機組的造價。
  還有就是關于備件的消耗,高的故障率,帶來過度的備件消耗。有一個基本的數據就是,國內目前的平均水平,100個風電場的備件消耗約至少為25000萬元這是非常巨大的。因此迫使開發商延長質保期,因為沒有辦法承受這種消耗,同時也使得制造商的利潤降低,因為他有大部分的錢都去做質保了。
  現在從提高可靠性的角度來說,我們來分析一下,根據前面的分析,故障率在提高發電量和降低成本,都有影響,那么故障率和可靠性是相對的,所以我們把可靠性的問題提出來,它是一個關鍵的因素,一方面提高發電量,降低成本,進而提高風電機組的價值,對于海上機組來說,作為首要要求提出來的,因為它是非常有必要的。大家我們說,現在介于咱們國內陸地機組的狀況,該把可靠性這樣的指標或者這樣一個約束,作為陸地風電機組的第一要求提出來的時候了,否則的話,我們可能會給后面再開發的陸地機組,以及未來要開發的海上機組,帶來一些不利影響。
  我做過一個比較,我們要把122和133兩個葉輪直徑做了比較之后,發電量的增長情況和提高可靠性和提高發電機的效率,對發電收益的增量做了一個比較,合計對一個單臺機組來說,我指的是用一個多兆瓦的機組做的比較,大約是47.5萬,一年額外的收益,對于風電場來說,每年多出來的收益是760多萬元,20年當中就是1.52億。1.52億就是一個5萬千瓦風電場總造價的三分之一,甚至不到,就是說它的效益是非常可觀的。

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