风电场改造升级和退役政策能为甘肃新能源产业带来什么?

2023-12-28 19:45薛昭军唐维晨颜震楠马振晶王小刚
发展 2023年9期
关键词:风电场风电容量

薛昭军 唐维晨 颜震楠 马振晶 王小刚

2023年6月5日,国家能源局正式发布《风电场改造升级和退役管理办法》,为引导风电场改造升级和有序发展提供了制度遵循,也为甘肃省新能源产业高质量发展提供了重要战略机遇。本文结合政策解读和甘肃省新能源产业发展实际,分析《风电场改造升级和退役管理办法》对甘肃省新能源及装备制造产业发展产生的影响,并提出初步思考建议。

一、风电场改造升级和退役的重要意义

国内部分老旧风电场通常位于风能资源丰富区,机组设备容量小、项目经济效益参差不齐。近年来,伴随着风电行业的快速发展,风电产业在微观选址、机组设计、智能监测、智慧运维等领域均取得了关键技术突破,风电场改造升级和退役不可避免,势在必行。研究表明,老旧风电场普遍面临以下问题。

一是资源效益发挥不足。受限于当时的技术条件,老旧风电场在整体规划与微观选址方面存在不足,方案设计与优化存在缺陷,虽然位于风能资源丰富区,但由于机组实际布局、地形地貌变化、气候条件变化及新旧风场间尾流的相互影响,机组年等效利用小时数普遍偏低,一定程度上限制了项目的经济效益,而且早期风电项目多采用定桨距失速型机组,额定风速高、叶轮直径小、塔架高度低,导致资源效益发挥不足。

二是机组设备性能下降。老旧风电场的机组设备单机容量较低、数量庞大,经历持久服役期,普遍存在机组设备效能下降、故障频次高及严重失效问题频现的情况,导致管理和维护工作量巨大,机组设备设施维护费用逐年攀升、居高不下。此外,部分风电项目采用整机进口的方式,但由于配套产业发展退潮、技术更新等原因,机组进口备件供应断档。由于关键核心备件奇缺,造成停机时间长、电量损失严重,进—步挤压了项目的利润空间。

三是安全隐患问题突出。由于机组设计制造技术及经验不足,机组及输变电设备存在固有缺陷,设备环境适应性不强,特别是场址环境发生改变后,设备运行环境严重偏离设计参数,存在极大的安全隐患。一些风电项目在运营期内可能经历特殊极端外部环境工况,导致设备存在不同程度的损伤,安全度下降,经历持久运行后,极易损坏设备,甚至引发严重的安全事故。

这次国家能源局制定出台《风电场改造升级和退役管理办法》,其目的就在于统筹推进风电场改造升级和退役管理工作,进一步促进风电行业高质量发展。2003年以来,我国风电进入产业化发展阶段,装机规模不断扩大。按风电机组设计寿命20年计算,早期投运的风电场已陆续进入运营后期,制定出台《风电场改造升级和退役管理办法》十分必要。一方面,这是充分用好优质资源,促进风电行业持续健康发展的需要。早期建成的风电场所处区域风能资源好,但使用的机组额定功率小,随着运行时间增长,普遍面临发电效率下降問题。使用新的机组进行改造升级,能够进一步用好优质资源,合理扩大装机规模,有效提升发电效率,促进行业健康发展。另一方面,这是完善政策机制,进一步加强行业管理的需要。风电场改造升级和退役涉及土地变更、电网接入、配套输变电工程改造、重新办理环评水保等,需与电力价格和国家财政补贴等政策做好衔接,需要制定针对性的政策予以明确。

二、《风电场改造升级和退役管理办法》文本初解

《风电场改造升级和退役管理办法》共计6章22条,现将核心内容解读如下:

(一)第一章第2条原文及解读

原文:本办法所称风电场改造升级,是指对场内风电机组、配套升压变电站、场内集电线路等设施进行更换或技术改造,一般分为增容改造和等容改造两种。本办法所称风电场退役,是指一次性解列风电机组后拆除风电场全部设施,并按要求注销发电许可证,修复生态环境。鼓励并网运行超过15年或单台机组容量小于1.5兆瓦的风电场开展改造升级,并网运行达到设计使用年限的风电场应当退役,经安全运行评估,符合安全运行条件可以继续运营。

解读:主要对陆上风电场改造升级和退役进行了明确,主要思路是对老旧风机、小功率风机进行“以大代小,以优代劣”,即以大单机容量机组替代小单机容量机组,以性能优异机组替代性能落后机组,并对配套升压变电站、场内集电线路等设施进行更换或技术改造升级,从而实现风电场提质增效。按照项目改造容量的不同,风电场“以大代小”改造项目可分为三类:—是部分容量改造,即将原风电场的一部分运行状况较差或者因故无法正常运营的小容量风电机组拆除,并替换成总容量相同的大容量机组;二是同等容量替换,即将原风电场所有风电机组替换成大容量机组,保持风电场总容量不变;三是增大容量替换,即尽可能多地利用场内风电机组点位,将原风电场所有风电机组拆除并替换成大容量风电机组,改造后的风电场总容量大于原风电场容量。在尽可能利用原风电场的升压站、道路和集电线路的基础上,一般需要新建相应的配套工程。在部分容量和等容改造中,原风电场的升压站、道路和集电线路仅需做少量改扩建后便可继续使用。从投资的经济效益来看,一般部分容量改造的投入可取得较好效益;从项目整体收益考量,扩容改造能最大限度地利用资源,取得绝对效益的最大化。政府应引导企业开展扩容改造。

(二)第一章第4条、第二章第6条原文及解读

原文:国家能源局会同有关部门按职责负责统筹管理全国风电场改造升级和退役。各省级能源主管部门会同有关部门按职责负责组织实施本行政区域内风电场改造升级和退役。国家能源局派出机构负责监管辖区内风电场改造升级和退役。电网企业负责风电场改造升级配套送出工程的改扩建,拆除退役风电场的配套送出工程以及生态修复。发电企业具体实施风电场改造升级和退役以及生态修复,实施中加强全过程安全管理,并按规定接受质量监督。

省级能源主管部门根据本行政区域内发电企业提出的风电场改造升级需求,结合本地区风电发展规划和电力运行情况,按年度编制省级风电场改造升级和退役实施方案,明确列入改造升级和退役风电场的名称、规模和时序,确保稳妥有序实施。

解读:以上两条,划分和明确了风电场升级改造和退役相关职责,结合“公平自愿、先进高效、生态优先、有序实施、确保安全”的组织原则,可以得出这样一个重要结论:甘肃省要用好用活本政策,需在全面摸排符合政策条件风电项目的基础上,积极对接风电企业和国网,通过省内政策激励机制提升企业升级改造意愿。

(三)第二章第7条原文及解读

原文:各级能源主管部门应针对风电场改造升级项目特点简化审批流程,建立简便高效规范的审批管理工作机制,对纳入省级改造升级和退役实施方案的风电场予以核准变更。国家能源局派出机构积极办理电力业务许可变更手续。

解读:本条鼓励地方创新风电场改造升级和退役工作机制,具体审批流程国家能源局并没有明确规定,而是通过《风电场改造升级和退役管理办法》提供了基本原則。这为甘肃省新能源产业发展体制机制创新提供了政策依据,应结合本条内容,创新新能源产业审批体制机制。

(四)第三章第10条原文反解读

原文:风电场改造升级原并网容量不占用新增消纳空间,鼓励新增并网容量通过市场化方式并网。

解读:本条对风电场改造升级后的并网容量进行了规定,实际上是对新能源体量较大的西北地区电网配建和本地消纳提出了更高要求。一方面,在原有容量上网饱和的前提下,可对新增容量上网进行调剂,向新增的大电网进行配额。《风电场改造升级和退役管理办法》指出风电场增容改造配套送出工程改扩建原则上由电网企业负责,为全省持续扩充电力外送通道提供了政策支持。另一方面,该政策为我省打破现有电力运行机制,调降电价提供了思路,可通过扩容电厂直接与用电企业对接的形式,更好开展大用户直购电,降低企业用电成本。

(五)第四章整体解读

原文:此章节整体为重点,不再全文罗列。

解读:《风电场改造升级和退役管理办法》对风电场改造升级与用地、环保、电价和补贴等政策的有效衔接,做了明确规定。用地保障方面,对不改变风电机组位置且改造后用地面积总和不大于改造前面积的项目,符合国土空间规划的,不需要重新办理用地预审与选址意见书。环评水保方面,生态保护红线和自然保护地内的风电场原则上不进行改造升级,其他项目需要依法履行相关手续。电价补贴方面,等容改造项目和增容改造项目补贴电量执行原批复上网电价,其他电量上网电价按照改造升级核准变更时的电价政策执行。激励奖补方面,并网运行未满20年且累计发电量未超过全生命周期补贴电量的风电场改造升级项目,继续给予中央财政补贴,每年补贴电量按实际发电量执行且不超过改造前项目全生命周期补贴电量的5%执行,运行已满20年或已达到全生命周期合理利用小时数的项目不再享受中央财政补贴资金。风电场改造升级所需要的施工时间计入20年的全生命周期年限。

三、风电场改造升级和退役政策对我省新能源产业发展的利好分析

《风电场改造升级和退役管理办法》的制定出台,对风电产业布局密集的西北地区而言,进一步提升了资源使用效能和产业链整体价值,主要是拓展了风电产业的市场空间,根据设备使用年限和技术更新,推动老旧风场改造,促进风电产业迭代更新、良性循环,持续发展,使得风机拆卸、装备制造、配网建设、资源回收、后服务产业等具体行业都能享受到政策红利。

一是风机改造市场规模巨大。根据中国可再生能源学会风能专业委员会(CWEA)统计数据,截至2022年底,运行超过15年的风电装机规模约5.85吉瓦,运行超过10年的风电装机规模约75.3吉瓦,运行超过5年的风电装机规模约188.39吉瓦,其中运行超过10年的风电机组更新或技改需求较大。另外,从单机容量来看,目前我国老旧风电场机组(1.5兆瓦及以下)潜在替换空间接近100吉瓦。2021-2025年间,我国约有910兆瓦超过1100台老旧风电机组面临退役,机型多为0.5-1兆瓦;2026-2030年间,我国风电机组将进入第一次退役高峰,约有43吉瓦超过32600台老旧风电机组面临退役,机型多为1-2兆瓦;2031-2035年间,第二次退役高峰随之而来,退役老旧机组将达到100吉瓦;2036-2040年间,第三次高峰将出现,预计有152吉瓦老旧机组退役。以甘肃省酒泉为例,据统计,目前酒泉全市1.5兆瓦及以下风电机组有5034台,装机容量717.31万千瓦,占全市风电装机的49%。其中运行超过15年的风电场近65万千瓦,约占全市风电装机的4.4%;另有约460万千瓦风电场即将运行满15年,约占全市风电装机的31.4%。按照《风电场改造升级和退役管理办法》相关要求,风电场改造升级和退役将在未来10-15年内开展,市场规模和产能将有序释放。

二是项目改造投资空间倍增。当前,老旧风场投资已经完成,主要依靠后续设备维护形成稳定增量,且增量十分有限,国家制定出台《风电场改造升级和退役管理办法》,会对风电场固定资产投资形成新的增量,扩充了风电场土地投入产出比,一定程度上能在同一风电场形成二次投资,能够有效缓解全省固定资产投资增量压力,对风电开发较为集中的河西地区形成较大投资拉动效应。当前,50兆瓦风电装机投资大致保持在3-4亿元,在仅考虑小风机置换的情况下,以2兆瓦测算,风机采购成本约为720-850万/个,单独塔柱的建设成本约为200万左右,单个机组投入将在1000万左右,替换4兆瓦机组投入将达到2000万,带来的投资空间较为可观。

三是风力发电效率大幅提升。老旧风电场改造可有效提升利用小时数、降低土地成本、降低运维成本等,助力风电场经济性提升。如辽宁某风电场将原有9台0.55兆瓦机组替换为3台1.5兆瓦机组,风场可利用小时数将由1260小时提升至2608小时。研究表明,超过15年以上的老风电机场的运维成本比投产5年以内的年轻风电场高出50%。以酒泉全部1.5兆瓦以下机组全部替换为4兆瓦机组测算,风机年等效利用小时数可达到3000小时以上,每年可新增发电量约126亿千瓦时,新增发电收入近40亿元。扩容改造后,风能利用更加充分,对全省调优能源结构,提升新能源发电比例有重大意义。

四是新能源循环利用产业未来可期。随着老旧风机不断更替,新能源产业后服务市场发展前景广阔。《风电场改造升级和退役管理办法》出台后,将催生风机拆卸回收和相关产品循环利用产业,有望衍生出一些新兴行业,包含整机的拆解与运输,零部件的再制造、维修再利用,废弃物处理回收,场址生态环境修复等。其中,废弃物处置与回收主要包括机组油液、废旧蓄电池、稀有金属材料、输变电设备设施、电子设备元器件、控制系统模块、通信设备设施、大型金属结构部件等的处理,以及叶片、导流罩和机舱罩等复合材料的废弃物处理,通过再制造等方式实现循环利用,有望形成“新能源装备制造—新能源装备拆解—相关材料回收利用”全新价值链,对新能源产业链价值链进行补充和提升。

四、甘肃省用好用活风电场改造升级和退役政策的几点具体建议

《风电场改造升级和退役管理办法》的出台,是当前推进甘肃省新能源产业提质增效、跨越发展的又一战略窗口期。现就如何抢抓政策红利和产业发展机遇,完善提升全省新能源产业链,提出以下具体意见建议。

(一)坚持“先下手为强”,在西北地区率先建立新能源循环产业园区

当前,我国风电产业主要集聚在西北地区,新疆、内蒙古、甘肃、青海风电装机占到全国总量比重超过80%,是风电机组退役和替换的主要区域。甘肃省地理位置优越,在新疆达坂城、内蒙古乌兰察布、青海海南藏族自治州三处主要风电集聚地构成的三角形中(图1),甘肃省处在居中位置,特别是酒泉地区,作为甘肃省打造千万千瓦级风电基地的主要承载区,基本位于风电产业能源三角中心位置,与其他风电集聚区距离适中,且河西走廊地区地广人稀,路网相对完善,风机、叶片、塔柱等大件物品运输便利、成本相对偏低,适宜规模发展新能源循环产业。建议及早着手,抢抓政策发布初期的优势机遇,积极向国家发改委、工信部、能源局争取,在全省布局建设新能源循环产业园区。可依托酒泉经开区,开展新能源循环产业园区建设,重点发展整机的拆解与运输,零部件的再制造、维修再利用,廢弃物处理与回收,场址生态环境修复等后服务产业,着力配套引进机组油液、废旧蓄电池、稀有金属材料、输变电设备设施、电子设备元器件、控制系统模块、通信设备设施、大型金属结构部件等的处理企业,率先在我国西北地区构建形成老旧风机处置再利用中心。

(二)坚持“资源换产业”,培育壮大新能源装备制造产业集群

风光电无补贴平价上网政策推出后,甘肃、内蒙古、新疆、青海等省区,将凭借在国有未利用戈壁荒滩上建设风光电场不占用耕地、无搬迁补偿等优势,再掀起新一轮新能源发展热潮,装机规模占全国比重将进一步扩大。建议立足承接服务西北地区新能源装机市场,鼓励省内现有装备制造企业开展技术改造和转型升级,支持企业“走出去”开拓西北乃至全国市场,打响甘肃省新能源装备制造品牌。同时,抢抓产业转型升级和承接东部产业转移的战略机遇,坚持“资源换产业”,通过优势新能源建设和发电指标招引新能源装备制造龙头企业,瞄准装备制造关键环节和重点领域龙头企业,开展“引大引强引头部”行动,积极与西门子、通用电气、国电南瑞、西电集团等国内外知名制造企业对接,引进布局电机、齿轮箱、变流器、硅晶电池制造及光伏系统集成等核心零部件制造项目,促进新能源装备制造产业链完整化、供应链网络化属地化发展,提升产业整体竞争力。鼓励支持企业与兰州大学、华北电力大学、湖南大学、西北工业大学等省内外高校合作,开展核心基础零部件、先进基础工艺、关键基础材料和产业技术基础研发制造,加强检验检测、试验验证、标准制定、成果转化等公共服务平台建设,打造面向西北乃至全国的新能源装备制造产业基地。

(三)坚持“机制要创新”,助推优惠政策快速落地见效

《风电场改造升级和退役管理办法》发布后,相关省区及国网公司都在积极谋划布局相关工作,甘肃省需抢抓政策由文本向具体工作推进的空档期,抓紧开展相关基础性工作,抢夺政策解读和利用的话语权,最大限度拓展我省产业发展空间。

一是创新风电场改造升级和退役项目审批的工作推进机制。推动服务模式从“事项供给”到“场景服务”转变,积极开展“风场改造和退役工作”项目审批全流程推演,制定项目审批流程及相关要件告知书,结合我省数字政府建设,探索推进“免证办”“—表申请”“秒批秒办”等政务服务快捷应用,主动适应数字网络办公、文档规程流转,创新完善数据“多报合一”应用,减少数据重复采集,着力打造风电场改造升级和退役最优营商环境。在工作推进方面,建议构建由企业属地政府发改部门、工信部门牵头,对接联系地方电网公司和涉改企业的推进工作模式,按照“—企一策”“一项目一专班”的形式开展服务,推动具体风场改造项目更快更好落实。

二是研究制定鼓励风电场改造升级和退役的具体激励政策。把握“风电场改造升级和退役按照公平自愿、先进高效、生态优先、有序实施、确保安全”的原则组织,迅速制定相应政策措施激励企业主动参与风电场改造升级。政策制定应对涉改风场分级分类进行研究,分别就到期且符合政策条件的风电场升级、未到期且符合安全运行条件的风电场改造、到期且不符合安全运行条件的风电场退役等三个层面设置不同奖补措施,并在省级政策中进一步明确上网指标、补贴奖励、电价设置等方面的具体内容。由省发改委及省能源局主导,做好风电场改造升级和退役规划设计,形成支持政策、补贴政策、扩容政策及相关要素保障政策体系。

三是迅速开展符合改造升级和退役条件的风电场摸排建档。当前甘肃省风电场建设底数清晰,需在现有基础上加快摸排符合改造升级和退役条件的风电场,建议由省发改委及省能源局牵头,各市州发改委配合,筛查梳理并网运行超过15年或单台机组容量小于1.5兆瓦的风电场,并在原有项目库基础上明确各风电场运行年限和到期时间,做到底数清晰。同时,将符合条件企业是否愿意改造升级作为“六必访”的重要内容,积极对接所有符合条件的企业,宣讲风电场改造升级和退役相关政策,做到“企业应跑尽跑、政策应知尽知”。坚持示范带动,开展老旧风电场改造升级试点项目,为全国风电改造升级及项目实施积累经验。

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