風(fēng)電場“以大代小”有望加速推進(jìn)

隨著全球?qū)稍偕茉葱枨蟮娜找嬖鲩L，風(fēng)電場建設(shè)和改造成為能源領(lǐng)域的熱點(diǎn)話題。其中，“以大代小”作為一種新型改造方式，能夠有效提高風(fēng)電場的發(fā)電效率、降低成本，對推進(jìn)可再生能源的發(fā)展具有重要意義。

6月13日，國家能源局印發(fā)《風(fēng)電場改造升級和退役管理辦法》(后稱《辦法》)的通知，鼓勵并網(wǎng)運(yùn)行超過15年或單臺機(jī)組容量小于1.5兆瓦的風(fēng)電場開展改造升級，即俗稱的“以大代小”，引發(fā)行業(yè)廣泛關(guān)注。

2021年12月，國家能源局發(fā)布《風(fēng)電場改造升級和退役管理辦法》(征求意見稿)，并未對單機(jī)容量作出具體要求;此次正式文件則明確了鼓勵改造范圍為“并網(wǎng)運(yùn)行超過15年或單臺機(jī)組容量小于1.5兆瓦”;并網(wǎng)運(yùn)行達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限的風(fēng)電場應(yīng)當(dāng)退役，經(jīng)安全運(yùn)行評估，符合安全運(yùn)行條件可以繼續(xù)運(yùn)營。同時明確了項(xiàng)目審批管理、前置手續(xù)辦理、電價及補(bǔ)貼存續(xù)、電網(wǎng)接入及消納、設(shè)備設(shè)施循環(huán)利用等多方面細(xì)則。

《辦法》提出，發(fā)電企業(yè)承擔(dān)主體責(zé)任，應(yīng)依法依規(guī)負(fù)責(zé)風(fēng)電場改造升級和退役的廢棄物循環(huán)利用和處置。為培育壯大風(fēng)電產(chǎn)業(yè)循環(huán)利用新業(yè)態(tài)，鼓勵發(fā)電企業(yè)、設(shè)備制造企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)開展風(fēng)電場廢舊物資循環(huán)利用研究，建立健全風(fēng)電循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)鏈體系。

《辦法》的正式出臺，恰似迎來一場針對行業(yè)發(fā)展所需的及時雨，將對風(fēng)電場改造升級和退役工作起到指導(dǎo)、推動作用，老舊風(fēng)機(jī)改造亦有望藉此加速推進(jìn)。

風(fēng)電場為何要“以大代小”?

近年來，隨著我國風(fēng)電場規(guī)模越來越大，管理和運(yùn)維面臨諸多挑戰(zhàn)。按風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)壽命20年計(jì)算，早期投運(yùn)的風(fēng)電場已陸續(xù)進(jìn)入運(yùn)營后期。為實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場的提質(zhì)增效，一種新的管理模式應(yīng)運(yùn)而生，即“以大代小”。

“以大代小”改造是指對運(yùn)營較久的風(fēng)電場，整體或局部拆除老舊風(fēng)電機(jī)組后，安裝容量更大、葉片更長、塔筒更高的風(fēng)電機(jī)組，取代原來的老舊機(jī)組，以提高風(fēng)電場的發(fā)電效率和經(jīng)濟(jì)效益。

推動早期老舊風(fēng)電場開展“以大代小，以優(yōu)汰劣”，能夠充分利用風(fēng)能資源，提高土地利用效率，降低運(yùn)營風(fēng)險，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場提質(zhì)增效。

具體而言，相較于小型機(jī)組，大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組具有諸多優(yōu)勢，包括提高發(fā)電效率、降低度電成本、減少運(yùn)維成本、降低對環(huán)境的影響等：

提高發(fā)電效率。由于大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組具有更大的葉片面積和更高的轉(zhuǎn)速，能夠更好地捕捉風(fēng)能，從而產(chǎn)生更多的電力。根據(jù)相關(guān)研究，將小型機(jī)組替換為大型機(jī)組可以使發(fā)電效率提高20%以上。

降低度電成本。由于大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組具有更高的發(fā)電效率和更低的運(yùn)維成本，能夠更有效利用風(fēng)能資源，從而降低度電成本。據(jù)統(tǒng)計(jì)，將小型機(jī)組替換為大型機(jī)組可以降低度電成本約30%。

減少運(yùn)維成本。由于大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組具有更高的可靠性和更長的使用壽命，能夠減少維修和更換的次數(shù)，從而降低運(yùn)維成本，提高風(fēng)能利用的經(jīng)濟(jì)性和競爭力。據(jù)估計(jì)，將小型機(jī)組替換為大型機(jī)組可以減少運(yùn)維成本約20%。

降低環(huán)境影響。由于大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組具有更高的能量轉(zhuǎn)換效率和更少的噪音和振動，能夠減少對周圍環(huán)境的影響，從而降低對生態(tài)系統(tǒng)的破壞。據(jù)研究，將小型機(jī)組替換為大型機(jī)組可以減少對環(huán)境的影響約30%。

綜上所述，“以大代小”改造是一種意義重大的風(fēng)電場改造方式，有助于進(jìn)一步推進(jìn)可再生能源發(fā)展。然而，也要注意到這種改造方式需要大量資金和技術(shù)支持，可能導(dǎo)致一些投資和技術(shù)能力較弱的地區(qū)無法參與;其次，大型風(fēng)電場規(guī)模較大，需要占用較大面積的土地資源，可能引發(fā)土地利用和環(huán)境保護(hù)等問題。因此，風(fēng)電場“以大代小”改造還需要政府、企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)等多方合作、共同推進(jìn)。

政策為老舊風(fēng)電改造保駕護(hù)航

2021年2月，國家能源局發(fā)布的《關(guān)于2021年風(fēng)電、光伏發(fā)電開發(fā)建設(shè)有關(guān)事項(xiàng)的通知(征求意見稿)》提出“啟動老舊風(fēng)電項(xiàng)目技改升級”，從政策上為老舊機(jī)組的后續(xù)工作指明了方向。

2021年10月，國務(wù)院發(fā)布《2030年前碳達(dá)峰行動方案》明確要求，推進(jìn)退役動力電池、光伏組件、風(fēng)電機(jī)組葉片等新興產(chǎn)業(yè)廢物循環(huán)利用。

2021年12月，國家能源局發(fā)布的《風(fēng)電場改造升級和退役管理辦法》(征求意見稿)指出，將按照公平自愿、先進(jìn)高效、生態(tài)優(yōu)先、有序?qū)嵤?、確保安全的原則，鼓勵并網(wǎng)運(yùn)行超過15年的風(fēng)電場開展改造升級和退役。

2022年1月，工業(yè)和信息化部等八部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加快推動工業(yè)資源綜合利用的實(shí)施方案》，提出推動廢舊光伏組件、風(fēng)電葉片等新興固廢綜合利用技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，加大綜合利用成套技術(shù)設(shè)備研發(fā)推廣力度，探索新興固廢綜合利用技術(shù)路線。

與此同時，地方政策也在大力支持老舊風(fēng)電場改造。

2021年8月，寧夏發(fā)布《關(guān)于開展寧夏老舊風(fēng)電場“以大代小”更新試點(diǎn)的通知》(后稱《通知》)，成為首個省級“以大代小”相關(guān)指導(dǎo)文件，打響了老舊風(fēng)機(jī)技改第一槍。《通知》要求，以促進(jìn)存量風(fēng)電項(xiàng)目提質(zhì)增效為目標(biāo)，按照“市場導(dǎo)向、政策延續(xù)、以大代小、有保有增、生態(tài)優(yōu)先、產(chǎn)業(yè)促進(jìn)”等基本原則，科學(xué)、合理、有序開展老舊風(fēng)電場更新試點(diǎn)工作;《通知》指出，到2025年，力爭實(shí)現(xiàn)老舊風(fēng)電場“更新+增容”規(guī)模合計(jì)400萬千瓦以上(約占寧夏風(fēng)電裝機(jī)量的30%)，充分釋放存量項(xiàng)目資源潛力。

2023年5月，廣東省發(fā)改委等十部門印發(fā)《廣東省全面推行清潔生產(chǎn)實(shí)施方案(2023-2025年)》。其中提到，開展報廢汽車、廢舊電器電子產(chǎn)品的智能拆解和拆解物自動化分選等關(guān)鍵技術(shù)裝備研發(fā)，發(fā)展退役動力電池、光伏組件、風(fēng)電機(jī)組葉片、大型舊輪胎等新興產(chǎn)業(yè)廢物循環(huán)利用技術(shù)，研發(fā)廢舊塑料的改性改質(zhì)技術(shù)。

近年來，河北、內(nèi)蒙古、新疆、山西等多省(區(qū))也相繼出臺了“以大代小”改造方案，或者著手進(jìn)行老舊風(fēng)電場改造升級相關(guān)工作，積極推進(jìn)老舊風(fēng)電場改造項(xiàng)目，部分項(xiàng)目機(jī)組已經(jīng)完成批量技改，發(fā)電量和發(fā)電效率均獲顯著提升。

結(jié) 語

中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會秘書長秦海巖曾做分析指出，陸上風(fēng)電機(jī)組的設(shè)計(jì)使用壽命一般為20年，據(jù)此計(jì)算，2023年退役機(jī)組將達(dá)到980臺，裝機(jī)容量為54.6萬千瓦;到2025年將達(dá)到1800多臺，裝機(jī)容量為125萬千瓦;到2030年將超過3.4萬臺，裝機(jī)容量約4500萬千瓦。

據(jù)國家發(fā)改委能源研究所測算，“十四五”期間，我國對運(yùn)行超15年的1.5兆瓦容量以下機(jī)組進(jìn)行改造，置換需求超過1800萬千瓦，市場規(guī)模預(yù)期達(dá)630億元。相關(guān)資料顯示，到“十四五”末，達(dá)到15年運(yùn)行時間的風(fēng)電容量預(yù)計(jì)將超過40GW，將形成至少80GW的市場。

隨著機(jī)組“以大代小”的進(jìn)一步推進(jìn)，中國風(fēng)電行業(yè)有望進(jìn)入發(fā)展黃金期，風(fēng)電運(yùn)營效益將顯著提升。未來，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和政策的不斷扶持，相信“以大代小”將在風(fēng)電場改造中得到更加廣泛的應(yīng)用，為推進(jìn)可再生能源發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。