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          風機大型化的實現路徑
          發布時間:【2021-09-17】 

            風電降本不只是整機設備價格下降,而是最終傳導至風電度電成本(LCOE)降低,風機大型化主要通過三條路徑實現這一點:


            一、 風機造價下降

            風機的大型化和輕量化為風機提供了成本下降空間并作用于價格。四平鼓風機認為大型化和輕量化為風機帶來的是單位零部件用量的持續下降。目前頭部整機廠在機型開發中越來越多采用平臺化設計,即從規格尺寸上來看風機外形、大部件沒有顯著變化,僅在關鍵部分的輸出功率或載荷上存在差異,例如發電機、增速機、葉片等,因此能夠攤薄單位零部件的用量和采購成本。目前單 GW 風機的鑄件耗量已經從 2.5 萬噸下降至 2 萬噸,塔筒配套量已經從 12 萬噸下降至 8 萬噸。大型化和輕量化帶來的成本下降為風機價格下降讓出了足夠的空間,也成為 2021 年初至今風機價格持續下降的主要原因。

            二、攤薄非設備成本

            風機的大型化攤薄非設備成本。風電機組單機容量的大小直接影響同等裝機規模所需機組臺數,例如 100MW 的項目此前所需 20 臺 5MW 風機,可降至 14 臺 7MW 風機,從而減少了 6 個塔筒和 6 個塔樁的基建成本;進而對線路、塔架等的投入產生影響,推動風電場配套建設和運維成本的下降;在土地資源有限的情況下,大容量機組還可緩解風電機組點位不足等問題。據測算,當機組單機容量由 2MW 增加到 4.5MW 時,項目投資成本顯著下降,靜態投資可降低 932 元 / 千瓦,全投資 IRR 可提升 2.4Pcts,資本金 IRR 可提升 9 Pcts,LCOE 可降低 0.0468 元 / 千瓦時。當前陸上風機主力機型已經從 2MW 以下逐漸過渡到 4-5MW,海上風機主力機型來到 7-8MW,目前正在向 10MW 邁進。

            三、提升發電小時數,最終降低度電成本

            一般來說,在同等風速情況下,葉片更長,掃風面積更大,發電量也相應增大;塔筒越高、切變值越大,風能利用價值也就越大。尤其隨著近年來國內風電的大規模開發,風電場選址逐漸轉向低風速資源分布區,大葉片和高塔筒的應用可有效降低對最低風速的要求,提升風機利用小時數,增加有效發電量。據金風科技測算,以 3MW 機組為例,若葉片加長 5m,掃風面積可增加 0.81m2/kW,年利用小時數可提升 208 小時;在切變為 0.13 的情況下,3MW 機組的塔筒每增高 5m,年利用小時數可提升 26 小時。

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