在“雙碳”目標(biāo)加持下，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)順勢起航。
今年6月21日，根據(jù)湖南省發(fā)改委批復(fù)《關(guān)于同意全省“十四五”第一批風(fēng)電項目開發(fā)建設(shè)的復(fù)函》，“十四五”期間株洲市將建設(shè)風(fēng)電項目13個，裝機規(guī)模68.04萬千瓦，投資估算50多億元。加上目前株洲市已有的6大風(fēng)電場，株洲風(fēng)電“隊伍”正日益壯大。
奔向“制造名城”的株洲，在“雙碳”目標(biāo)下正如何重新定位風(fēng)電產(chǎn)業(yè)？在以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)構(gòu)建中，風(fēng)能又將扮演何種角色？
一股“風(fēng)”正吹入千家萬戶
7月11日，正值盛夏用電高峰期，在醴陵市明月山風(fēng)電場里，一座座高大壯觀的風(fēng)車，迎風(fēng)矗立在連綿山峰之上，崇山峻嶺間都是風(fēng)電葉片劃過空氣的嗡嗡聲，綠色風(fēng)電正從這里通過電網(wǎng)送到千家萬戶。
“這座地跨明月、均楚、茶山三鎮(zhèn)的醴陵市首個風(fēng)電場項目，已并網(wǎng)發(fā)電半年，目前發(fā)電量累計達(dá)到3442萬千瓦時，為醴陵市、株洲市城區(qū)供電。”風(fēng)電場負(fù)責(zé)人馮偉告訴記者。高山之上，風(fēng)車林立的不只這一個。
近年來，株洲市共建有6大風(fēng)電場并網(wǎng)發(fā)電，每個縣域都至少有一個風(fēng)電項目，包括醴陵市明月山風(fēng)電場、淥口區(qū)鳳凰山風(fēng)電場、龍鳳龍亭風(fēng)電場、攸縣太和仙風(fēng)電場、茶陵縣三湘風(fēng)電場、炎陵縣金紫仙風(fēng)電場。
“6大風(fēng)電場年發(fā)電量共計約6億千瓦時。”大唐華銀株洲發(fā)電有限公司相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，“按照2021年全市調(diào)控供電量117億千瓦時算，目前株洲風(fēng)能發(fā)電量占全社會用電量比例約5%，而且風(fēng)電對全市電力供應(yīng)的貢獻(xiàn)還將不斷提升。”
5%的背后，是一場以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的重構(gòu)。
和很多工業(yè)城市一樣，株洲工業(yè)企業(yè)眾多，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)偏“重”，用電需求大，能源資源消耗大，一直依賴傳統(tǒng)煤電發(fā)電，是湖南省電力負(fù)荷重點區(qū)域。
“近年來煤價高企，傳統(tǒng)煤電發(fā)電運營成本因燃料成本增加而居高不下，其運營成本早已是風(fēng)電運營成本的六七倍。”大唐華銀株洲發(fā)電有限公司黨委書記、總經(jīng)理龍維智介紹。
以淥口區(qū)鳳凰山風(fēng)電場為例，該風(fēng)電場一年發(fā)電量約1.67億千瓦時，歷史累計發(fā)電量約4.17億千瓦時，相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤14.18萬噸，減少二氧化碳排放35.86萬噸。
在龍維智看來，風(fēng)電不僅是零碳電力，隨著技術(shù)進(jìn)步，風(fēng)電也正成為最具經(jīng)濟性的能源，在地方經(jīng)濟社會轉(zhuǎn)型發(fā)展中發(fā)揮著越來越重要的基礎(chǔ)支撐作用。在培育制造名城、建設(shè)幸福株洲的路上，風(fēng)電作為一種重要的可再生能源，是株洲能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要抓手。
一條“鏈”正隨“風(fēng)”舞動
轉(zhuǎn)型“多能互補一體化能源供應(yīng)商”
扛起“雙碳”大旗，株洲早已聞“風(fēng)”而動。
株洲最大火力發(fā)電廠——大唐華銀株洲發(fā)電有限公司順勢好為，正由傳統(tǒng)的火力發(fā)電企業(yè)向風(fēng)、光、火“多能互補一體化能源供應(yīng)商”轉(zhuǎn)型。
事實上，火電企業(yè)紛紛發(fā)力新能源發(fā)電項目并不意外。一方面，近年來，由于煤價高企，電企因成本過高而陷入困境；另一方面，“雙碳”目標(biāo)下，能源供給結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整，加大風(fēng)力、光伏發(fā)電比例已是大勢所趨。
“雙碳”背景下，能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型最明顯的特點就是火電比例降低、新能源比重提升。因此，傳統(tǒng)能源企業(yè)積極轉(zhuǎn)型布局新能源賽道，以此來應(yīng)對碳達(dá)峰之后的傳統(tǒng)能源市場萎縮。
“除去傳統(tǒng)的煤電發(fā)電，近兩年來，我們已向光伏、風(fēng)電等新能源發(fā)電領(lǐng)域拓展，帶著株洲的風(fēng)電整機制造的優(yōu)勢，為風(fēng)電項目提供建設(shè)與運營一條龍服務(wù)。”龍維智說。
去年12月，由大唐華銀株洲發(fā)電有限公司建設(shè)和運營的醴陵市明月山風(fēng)電場一期11臺風(fēng)機已并網(wǎng)發(fā)電，今年7月底，另外9臺風(fēng)機也將并網(wǎng)發(fā)電，屆時該風(fēng)電場年發(fā)電量可達(dá)到8000萬千瓦時。
不僅如此，與中車株洲所“牽手”后，帶著株洲風(fēng)電整機制造的優(yōu)勢，大唐華銀株洲發(fā)電有限公司正走向全省開展業(yè)務(wù)。目前，由大唐華銀負(fù)責(zé)建設(shè)和運營的衡陽某風(fēng)電場正在籌建之中，這也成為該公司轉(zhuǎn)型以來外接的第一個新能源風(fēng)電項目。
龍維智表示，在“碳達(dá)峰、碳中和”戰(zhàn)略背景下，我國正明確構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，無論是為了解決自身發(fā)展困境，還是順應(yīng)行業(yè)發(fā)展趨勢，火電企業(yè)轉(zhuǎn)型都勢在必行。利德金屬公司風(fēng)機塔筒生產(chǎn)車間。
做塔筒一年營收8億元
作為風(fēng)力發(fā)電機組的重要支撐，風(fēng)電塔筒的“強壯”程度，決定著風(fēng)電機組是否能夠良好運轉(zhuǎn)。
安靜坐落在蘆淞區(qū)董家塅高科園內(nèi)的湖南利德金屬結(jié)構(gòu)有限責(zé)任公司（以下簡稱利德金屬），就是株洲市風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈上補齊塔筒環(huán)節(jié)的重要企業(yè)。僅塔筒這一項，該公司去年的營業(yè)收入就達(dá)到了8億元。
利德金屬是中國能源建設(shè)集團湖南火電建設(shè)有限公司下屬的全資子公司。2009年起，敏銳捕捉到新能源市場的風(fēng)向變化，利德金屬正式進(jìn)入風(fēng)電塔筒行業(yè)，并于2014年入駐董家塅高科園。
從原本的鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)進(jìn)入風(fēng)電塔筒行業(yè)，利德金屬用過硬的質(zhì)量體系，打開了市場。近年來，該公司積極與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌，先后通過了中國船級社質(zhì)量認(rèn)證、安全及環(huán)境管理體系認(rèn)證、歐盟鋼結(jié)構(gòu)焊接體系認(rèn)證，使產(chǎn)品質(zhì)量建立在穩(wěn)定受控制的質(zhì)量活動中。
郴州仰天湖風(fēng)電場、重慶石柱楓木風(fēng)電場、錫林郭勒盟阿旗225MW風(fēng)電場、湛江徐聞600MW海上風(fēng)電場……從省內(nèi)到省外，從內(nèi)陸到海上，如今，全國已有80余個在建或已投產(chǎn)的風(fēng)電場用上了利德金屬的風(fēng)機塔筒。
“根據(jù)風(fēng)電場的裝機容量及需求來設(shè)計，塔筒最輕的重量也有290噸。我們迄今為止做過最重的項目，是匹配13MW風(fēng)電機組機型，塔筒重量達(dá)到了800噸。”利德金屬公司副總經(jīng)理張晉介紹。
為此，利德金屬也開始在全國布局產(chǎn)業(yè)。目前，該公司位于吉林省松原市的北方分公司，設(shè)有2條塔筒生產(chǎn)線，目前月產(chǎn)量約20套陸上風(fēng)電塔筒，塔筒年產(chǎn)量達(dá)7萬噸；位于江蘇省泰州市的華東分公司，擁有2條海塔生產(chǎn)線，每月可生產(chǎn)海上風(fēng)電塔筒15套以上，塔筒年產(chǎn)量達(dá)8萬噸。同時，廠區(qū)還配有貨運碼頭、船塢及港池，可?？咳f噸級船舶。
“去年，公司僅風(fēng)電塔筒業(yè)務(wù)，全年營業(yè)收入達(dá)到8億元，占公司總營收接近8成。”張晉說，而今年，該公司也已有4億元的訂單在手，且均將在年內(nèi)交付。
風(fēng)電葉片的全國第二
今年3月，由時代新材自主研制、蒙西分公司生產(chǎn)的TMT185葉片正式下線，葉片長度91米，是當(dāng)時國內(nèi)已下線的最長陸上風(fēng)電葉片。這也標(biāo)志著，時代新材在葉片的設(shè)計能力、制造能力等方面，都走在了行業(yè)前端。
風(fēng)電葉片是風(fēng)電機組將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機械能的關(guān)鍵零部件，占風(fēng)電整機成本約 15%至20%，僅次于塔架，是一個由外殼、主梁、腹板、基體、芯材等構(gòu)成的薄殼結(jié)構(gòu)。
作為風(fēng)電領(lǐng)域的龍頭企業(yè)，時代新材的風(fēng)電葉片業(yè)務(wù)近年來發(fā)展迅猛。聚焦風(fēng)電葉片“大型化、輕量化”發(fā)展趨勢，該公司持續(xù)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，重點上線146等大葉型，開展了一系列產(chǎn)品創(chuàng)新。
比如，開發(fā)了首款TMT72.5海上葉片，擁有全新的結(jié)構(gòu)及防雷系統(tǒng)；聯(lián)合開發(fā)了161B碳纖維拉擠葉片和國內(nèi)最早的3.XMW“70米+”葉片，應(yīng)用高模量纖維解決超長葉片提高剛度的技術(shù)難題；國產(chǎn)PET材料開發(fā)建立了葉片部件級的評估能力，通過第三方權(quán)威認(rèn)證；率先研發(fā)生產(chǎn)了海陸兩用風(fēng)力發(fā)電葉片，等等。
根據(jù)GWEC（全球風(fēng)能理事會）在2021年1年發(fā)布的《2020全球葉片供應(yīng)鏈報告》，時代新材的葉片產(chǎn)能已經(jīng)達(dá)到了10000MW/年，而供應(yīng)鏈有6條，風(fēng)電葉片規(guī)模位居全國第二、全球前三。
今年以來，時代新材仍然保持了風(fēng)電業(yè)務(wù)的領(lǐng)航式增長，一季度實現(xiàn)風(fēng)電葉片收入13.88億元，同比增長7.8%，占總營業(yè)收入比例達(dá)36.51%。
公開資料顯示，未來，在技術(shù)方面，時代新材仍將立足低風(fēng)速及大兆瓦級葉片市場，緊跟“三北”和“雙海”發(fā)展動態(tài)，全面實現(xiàn)風(fēng)電葉片的國際化。針對中部、中南部低風(fēng)速區(qū)域，重點開發(fā)以4MW及以上級別的葉片配套，包括進(jìn)一步的輕量化降本；對于三北地區(qū)，重點開展大功率大風(fēng)輪直徑葉片的研發(fā)；持續(xù)深化雙海策略，培育海外葉片出口研發(fā)團隊。
考慮到國內(nèi)外競爭格局，時代新材也正在積極尋求新的增量，通過國內(nèi)外基地建設(shè)支撐本地配套。目前，該公司擬自籌資金人民幣7316萬元，在吉林省松原市投資成立全資子公司，以東北地區(qū)為中心向外輻射市場，負(fù)責(zé)時代新材風(fēng)電葉片產(chǎn)業(yè)在該區(qū)域的生產(chǎn)、銷售等業(yè)務(wù)，計劃新建4條5MW及以上風(fēng)電葉片生產(chǎn)線，項目達(dá)產(chǎn)后將形成240套/年的葉片產(chǎn)能。“海外，將優(yōu)先考慮在越南等東南亞國家及地區(qū)建設(shè)生產(chǎn)基地。”時代新材風(fēng)電產(chǎn)品事業(yè)部副總經(jīng)理李棒說。
湖南臨湘窯坡山風(fēng)電場50MW風(fēng)機，使用了來自利德金屬的塔筒。
一張“網(wǎng)”將站上“風(fēng)”口
風(fēng)電具備與煤電市場競爭的實力
未來前景可期。在以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)構(gòu)建中，株洲又該如何“御風(fēng)前行”？
“風(fēng)電、光伏等新能源一定程度上‘靠天吃飯’，具有波動性、間歇性等特點，未來大規(guī)模高比例接入，如何保障電力穩(wěn)定供應(yīng)并且實現(xiàn)高水平消納利用，是業(yè)內(nèi)比較關(guān)注的問題。”大唐華銀株洲發(fā)電有限公司新能源部負(fù)責(zé)人王一旭說。
在他看來，目前株洲的風(fēng)電資源主要集中在南部地區(qū)，當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)能資源更為豐富，但株洲用電負(fù)荷區(qū)主要集中在醴陵市、株洲城區(qū)范圍，要實現(xiàn)“南電北送”，將風(fēng)電充分利用，就要加強電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
株洲是全省用電高負(fù)荷中心之一，用電需求量大、負(fù)荷區(qū)集中。這既是株洲的現(xiàn)狀，也為未來提供發(fā)展空間。“一旦打通整個風(fēng)電建設(shè)、發(fā)電、用電網(wǎng)絡(luò)，株洲的電力能源結(jié)構(gòu)將迅速得到優(yōu)化，形成良性循環(huán)。”
近幾年風(fēng)電行業(yè)的快速發(fā)展，分散式開發(fā)成為主要模式之一。這很大程度上得益于政府在政策上的鼓勵和支持，如上網(wǎng)電價保護(hù)、強制并網(wǎng)、電價補貼及各項稅收優(yōu)惠政策等。
“要真正開發(fā)好分散式風(fēng)電，還必須破解審批流程復(fù)雜、電網(wǎng)接入要求不明確、融資難、征地更難等現(xiàn)實問題。”他說。
隨著“千鄉(xiāng)萬村馭風(fēng)計劃”的開展，分散式風(fēng)電的大發(fā)展將打開風(fēng)電成長空間，分散式風(fēng)電潛在市場空間達(dá)到1000GW，國內(nèi)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)將明顯受益。中車株洲所首個“上大壓小”風(fēng)電項目完成首臺吊裝。
風(fēng)機“換代”提上日程
近日，位于遼寧省的華電彰武“上大壓小”等容替換項目完成首臺吊裝。該項目的58臺850kW舊機組，將全部更換為12臺由中車株洲所提供的WT4000/D160/H100型4MW機組。這也是中國中車首個“上大壓小”風(fēng)電項。
“上大壓小”，簡單來說就是上大發(fā)電機組，關(guān)停小發(fā)電機組，主要目的是降低能源消耗，減少污染排放，壓縮落后生產(chǎn)能力。
當(dāng)前，我國風(fēng)電裝機已達(dá)3.28億千瓦，在役機組數(shù)量超過15.5萬臺，以運維技改、性能升級、退役回收為主要需求的后市場業(yè)務(wù)急速攀升，成為“十四五”乃至“十五五”期間實現(xiàn)我國風(fēng)電高質(zhì)量發(fā)展受業(yè)內(nèi)關(guān)注的話題之一。
2021年3月，國家能源局提出《關(guān)于2021年風(fēng)電、光伏發(fā)電開發(fā)建設(shè)有關(guān)實現(xiàn)的通知（征求意見稿）》，提出啟動老舊風(fēng)電項目技改升級，鼓勵業(yè)主單位通過技改、置換等方式，重點開展單機容量小于1.5MW的風(fēng)電機組技改升級。同時，鼓勵并網(wǎng)運行超過15年的風(fēng)電場開展改造升級和退役，并明確了改造升級項目補貼具體方案。
華電彰武、康平兩個風(fēng)電場安裝的850kW風(fēng)電機組，于2006年投運，至今已運行16年，設(shè)備維護(hù)成本逐年增加，風(fēng)機可利用率持續(xù)下降。在此背景下，遼寧華電新能源公司結(jié)合區(qū)域公司開始大力推進(jìn)新能源項目開發(fā)的積極戰(zhàn)略，充分研究政策要求，優(yōu)化現(xiàn)有風(fēng)場資源，提出老舊風(fēng)機等容量改造思路。
緊跟時代發(fā)展脈搏，依托中國中車與華電集團戰(zhàn)略合作伙伴的深厚基礎(chǔ)以及中車株洲所的技術(shù)方案優(yōu)勢，雙方迅速完成技術(shù)協(xié)議談判，確定了交付計劃。
據(jù)悉，改造升級后，所有新機組并網(wǎng)后預(yù)計年平均上網(wǎng)電量約1.5億千瓦時，利用小時數(shù)達(dá)到3200小時。該項目的成功實施，不僅解決了項目本身的發(fā)電效率及經(jīng)濟收益問題，同時響應(yīng)政策，對老舊風(fēng)場改造、區(qū)域調(diào)整電源結(jié)構(gòu)、促進(jìn)風(fēng)電可持續(xù)發(fā)展等區(qū)域性乃至全國同類項目建設(shè)，均提供了全面的可參考依據(jù)和實踐經(jīng)驗。
此外，中車株洲所此次協(xié)同青山綠水（天津）公司，還在工程項目拆除過程中的環(huán)境保護(hù)、居民影響、基礎(chǔ)復(fù)綠、固廢處置等一系列事項中進(jìn)行了創(chuàng)新探索，為后續(xù)風(fēng)電場大規(guī)模退役后的綠色拆除、處置等工作積累了寶貴經(jīng)驗。
2021年以來，“上大壓小”的風(fēng)電場改造正在掀起高潮。有研究顯示，“十四五”期間，國內(nèi)運行時長超過20年的老舊風(fēng)電場規(guī)模約900MW，運行時長超過15年的老舊風(fēng)電場規(guī)模將超過3萬MW，風(fēng)電升級改造市場空間廣闊、潛力大。
對于風(fēng)電企業(yè)來說，這將是一次新的市場機遇。深耕風(fēng)電領(lǐng)域16年，目前中車株洲所已擁有1000余名運維工程師，200余座風(fēng)電場、9300余臺風(fēng)電機組，正朝著提供大型風(fēng)、光發(fā)電裝備全生命周期服務(wù)系統(tǒng)化解決方案引領(lǐng)者的目標(biāo)前行，全面布局風(fēng)、光發(fā)電裝備的智能診斷、技術(shù)升級改造、檢驗檢測、部件維修、備件銷售、風(fēng)電場運維運營、既有風(fēng)電場機組升級、培訓(xùn)咨詢等業(yè)務(wù)領(lǐng)域，引領(lǐng)清潔能源服務(wù)發(fā)展，智驅(qū)綠色可持續(xù)未來。
運維市場正在“打開”
2021年8月20日，經(jīng)全球風(fēng)能組織GWO委托授權(quán)，北京鑒衡認(rèn)證中心向株洲時代新材料科技股份有限公司（以下簡稱時代新材）頒發(fā)了GWO BR（Blade repair training）葉片維修培訓(xùn)服務(wù)認(rèn)證證書。
時代新材成為亞洲第一家也是目前唯一一家獲得該認(rèn)證的風(fēng)電葉片制造企業(yè)。
為了拿到認(rèn)證，時代新材從去年從1月起即成立了專項工作組，在中車株洲所時代學(xué)院的統(tǒng)籌策劃以及中車株洲所風(fēng)電的支持下，項目組完成了8份體系文件的編制、開發(fā)了22門葉片維修培訓(xùn)課程（課程時長累計達(dá)4200分鐘）、建立了2個實操培訓(xùn)道場（涵蓋74種設(shè)備設(shè)施、七大類葉片維修活動），以及儲備了6名葉片維修模塊的內(nèi)部培訓(xùn)講師。最終才通過了專業(yè)審查，一舉拿下證書。
“十三五”以來，隨著出質(zhì)保的存量風(fēng)機逐年增加，風(fēng)電運維市場逐漸升溫，截至2020年國內(nèi)市場理論上出保風(fēng)機數(shù)量超過8萬臺，容量超過140GW。這樣龐大的存量資產(chǎn)運行，必然會產(chǎn)生龐大而多樣化的運維需求。
目前，運維市場上的葉片維修企業(yè)能力參差不齊，對業(yè)主而言運維風(fēng)險陡增，所以建立規(guī)范的葉片缺陷分級和維修標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范化培養(yǎng)葉片運維人才成為行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重中之重。
從2021年起，時代新材風(fēng)電產(chǎn)品事業(yè)部成立了售后運維事業(yè)部，將原有的市場、技術(shù)、服務(wù)模塊進(jìn)行更深度的細(xì)分和拓展，進(jìn)一步提高葉片售后運維能力與質(zhì)量，一方面自主建立內(nèi)部葉片運維工程師的技能分級培養(yǎng)與認(rèn)證體系，一方面積極參與全球風(fēng)能組織GWO葉片維修培訓(xùn)服務(wù)資質(zhì)認(rèn)證，與國際葉片維修標(biāo)準(zhǔn)接軌，推動國內(nèi)葉片運維行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的建立和缺陷維修能力標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。
當(dāng)前，時代新材的運維業(yè)務(wù)板塊采用區(qū)域管理制度運行，已設(shè)立華南、華中、華東、西北、華北、東北六大葉片售后服務(wù)站，并設(shè)置有相應(yīng)的備品備件儲備庫，同時，可提供葉片檢修、葉片技改、葉片培訓(xùn)咨詢等多項服務(wù)。
以葉片檢修為例，時代新材已建立了完善的葉片損傷分級標(biāo)準(zhǔn)，并基于該公司葉片售后服務(wù)信息化平臺，建立了葉片維修維修標(biāo)準(zhǔn)化流程以及葉片維修數(shù)據(jù)庫，做到維修數(shù)據(jù)可追溯。從2009年至今，已累計完成超過1萬支葉片的常規(guī)維修，數(shù)百支葉片的技術(shù)性維修。葉片技改方面，2013年至2020年僅抗冰葉片（系統(tǒng)）裝機已完成99套，產(chǎn)值超過1.5億元。
目前，依托湖南株洲的生產(chǎn)基地，時代新材可開展風(fēng)電葉片制造和維修相關(guān)理論和實操培訓(xùn)，令學(xué)員掌握風(fēng)力發(fā)電機組葉片檢查能力、制定維修方案，并執(zhí)行維修工作，為中國各地區(qū)風(fēng)電從業(yè)人員提供重要的培訓(xùn)資源。
原標(biāo)題：綠色株洲御“風(fēng)”而行 ——“雙碳”機遇下的湖南株洲新能源產(chǎn)業(yè)系列報道
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