1 基本情况
根据中国风能协会的统计, 2015年,全国风电产业继续保持强劲增长势头,全年风电新增装机容量3297万千瓦,新增装机容量再创历史新高,累计并网装机容量达到1.29亿千瓦,占全部发电装机容量的8.6%。2015年,风电发电量1863亿千瓦时,占全部发电量的3.3%。2015年,新增风电核准容量4300万千瓦,同比增加700万千瓦,累计核准容量2.16亿千瓦,累计核准在建容量8707万千瓦。
数据来源:能源局
数据来源:中国风能协会
2015年,全国风电平均利用小时数1728小时,同比下降172小时,利用小时数最高的地区是福建2658小时,利用小时数最低的地区是甘肃1184小时。2015年,风电弃风限电形势加剧,全年弃风电量339亿千瓦时,同比增加213亿千瓦时,平均弃风率15%,同比增加7个百分点,其中弃风较重的地区是内蒙古(弃风电量91亿千瓦时、弃风率18%)、甘肃(弃风电量82亿千瓦时、弃风率39%)、新疆(弃风电量71亿千瓦时、弃风率32%)、吉林(弃风电量27亿千瓦时、弃风率32%).
备注:1、容量单位:万千瓦;电量单位:亿千瓦时;
2、累计并网容量、上网电量、利用小时数来源于中电联、电网企业;
3、累计核准容量、累计在建容量、弃风电量、弃风率来源于水电水利规划设计总院。
2、累计并网容量、上网电量、利用小时数来源于中电联、电网企业;
3、累计核准容量、累计在建容量、弃风电量、弃风率来源于水电水利规划设计总院。
数据来源:国家能源局
2 在风电行业应用
变频器被广泛应用在风电行业的传动系统中,主要的两个应用点是:连接发电机;应用于双馈电机,起同向、同频、同压的作用。
目前,世界上大中型风力发电机组主要有两种型式:一类是定桨距失速调节型,属于恒速机型,一般使用同步电机或者鼠笼式异步电机作为发电机,通过定桨距失速控制的风轮机使发电机的转速保持在恒定的数值,继而使风电机组并网后定子磁场旋转频率等于电网频率,转子、叶轮的变化范围小,捕获风能的效率低;另一类是变速变距型,一般采用双馈电机或者永磁同步电机,通过调速器和变桨距控制相结合的方法使叶轮转速可以跟随风速的变化在很宽的范围内变化,保持最佳叶尖速比运行,从而使cp(风能利用系数)在很大的风速变化范围内均能保持最大值,能量捕获效率最大。发电机发出的电能通过变流器调节,变成与电网同频、同相、同幅的电能输送到电网。相比之下,变速型风力发电机具有不可比拟的优势。
目前流行的变速变桨风力发电机组的动力驱动系统主要两种方案:一种是升速齿轮箱、绕线式异步电动机、双馈电力电子变换器组合;另一种是无齿轮箱的直接驱动低速永磁发电机和全功率变频器组合。两个方案各有优缺点:前者采用高速电机,体积小重量轻,双馈变流器的容量仅与电机的转差容量相关,且效率高、价格低廉,缺点是升速齿轮箱价格贵,噪音大、易疲劳损坏;后者无齿轮箱,可靠性高,但采用低速永磁电机,体积大,造价高,变频器需要全功率,成本提高。
除了上述两个方案外,还引入了两个折中方案,一个是低速集成齿轮箱的永磁同步电机和全功率变频器组合;一个是高速齿轮箱的永磁同步电机和全功率变频器组合。根据美国国家可再生能源实验室报告的量化比较数据分析,这两种折中方案也具有很大的发展潜力.
3 2011-2015年市场规模
3 2011-2015年市场规模
2015年风电行业在国家政策大力支持下,新增装机量领跑全球。2015年我国风电行业低压变频器市场规模为24.5亿元,同比增长28.9%。
风电行业技术门槛相对较低,外资品牌份额逐步被国产品牌如深圳禾望挤压,份额下降较快。
数据来源:中自集团研究部
4 风电行业市场前景
积极因素:
“十三五”期间发电发展目标计划做出调整,发改委联合其他机构发布的《中国风电发展路线图2050》显示,到2020年我国风电装机容量将达到2亿千瓦,满足5%的电力需求。
根据中国气象局详查的初步成果,在我国5-25m 水深的海域内、50m 高度风电可装机容量约2 亿千瓦,5-50m 水深、70m高度风电可装机容量约5 亿千瓦。
发改委发布《关于完善陆上风电光伏发电上网标杆电价政策的通知》,调整新建陆上风电和光伏发电上网标杆电价政策,对于陆上风电项目上网标杆电价,2016年和2018年一类、二类、三类资源区分别降低2分钱和3分钱,四类资源区分别降低1分钱和2分钱。降价将引导风电投资趋于理性。
消极因素:
弃风率有上升趋势,根据国家能源局数据显示,2015年,风电弃风限电形势加剧,全年弃风电量339亿千瓦时,同比增加213亿千瓦时,平均弃风率15%,同比增加7个百分点。
地方政府为创收盲目引进风电设备制造业,要求风电开发企业采购本地生产的风电设备,助长了风电设备制造的第水平重复扩张,干扰了风电行业正常建设秩序,不利于风电的长期发展。
5 相关政策
国家发改委和国家能源局发布《关于做好风电、光伏发电全额保障性收购管理工作的通知》,保障性收购电量为最低保障目标,鼓励各相关省提出并落实更高的保障目标。目前实际运行小时数低于最低保障收购年利用小时数的省应根据实际情况,制定具体工作方案,采取有效措施尽快确保在运行的风电、光伏电站达到最低保障收购年利用小时数要求。除资源条件影响外,未达到最低保障收购年利用小时数要求的省,不得再新开工建设风电、光伏电站项目。未制定保障性收购要求的地区应根据资源条件按标杆上网电价全额收购风电、光伏发电项目发电量。
发改委发布《关于完善陆上风电光伏发电上网标杆电价政策的通知》,调整新建陆上风电和光伏发电上网标杆电价政策,陆上风电一并确定2016年和2018年标杆电价;光伏发电先确定2016年标杆电价,2017年以后的价格另行制定。陆上风电、光伏发电上网电价在当地燃煤机组标杆上网电价(含脱硫、脱硝、除尘)以内的部分,由当地省级电网结算;高出部分通过国家可再生能源发展基金予以补贴。鼓励各地通过招标等市场竞争方式确定陆上风电、光伏发电等新能源项目业主和上网电价,但通过市场竞争方式形成的上网电价不得高于国家规定的同类陆上风电、光伏发电项目当地上网标杆电价水平。
财政部、国家税务总局印发《关于风力发电增值税政策的通知》,为鼓励利用风力发电,促进相关产业健康发展,自2015年7月1日起,对纳税人销售自产的利用风力生产的电力产品,实行增值税即征即退50%的政策
国家能源局发布《关于做好2015年度风电并网消纳有关工作的通知》,要求各省(区、市)能源主管部门和电网企业要高度重视风电有效利用工作,在深入分析本地区风电消纳形势的基础上,大胆推动体制改革和机制创新,优化本地电网调度运行,协调好风电与自备电厂、供热机组之间的关系,明确不同电源之间的调度次序,确保风电等清洁能源优先上网和全额收购。
国家能源局发布《关于进一步完善风电年度开发方案管理工作的通知》,跨省或跨区输送的大型风电基地开发方案由我局会同项目所在地省级能源主管部门制定,明确风电基地建设总规模、年度规模、风电占外送电量的比例和运行调度要求后,由各省(区、市)按年度落实具体项目建设单位后,纳入本省(区、市)年度开发方案。
国家能源局综合司下发《关于开展风电清洁供暖工作的通知》,风电清洁供暖项目以替代现有的燃煤小锅炉或解决分散建筑区域以及热力管网或天然气管网难以到达的区域的供热需求为主要方向,按照每1万千瓦风电配套制热量满足2万平米建筑供暖需求的标准确定参与供暖的装机规模,鼓励新建建筑优先使用风电清洁供暖技术。鼓励风电场与电力用户采取直接交易的模式供电。
国家能源局下发《关于印发海上风电开发建设方案(2014-2016)的通知》,海上风电所处的沿海地区,经济较为发达,具有支持海上风电发展的条件,鼓励省级能源主管部门向省(区、市)政府建议,并积极协调财政、价格等部门,结合本地区产业升级、能源需求、海上风电建设条件等具体情况,在国家价格主管部门确定的海上风电上网电价的基础上研究出台本地区的配套补贴政策,进一步提高项目的收益水平和海上风电的市场竞争力。