▶ 本报记者 叶伟
8月21日,国家发展改革委、国家能源局印发《能源重点领域大规模设备更新实施方案》,其中提出输配电、风电、光伏、水电等领域实现设备更新和技术改造。
中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩表示,通过更新改造升级,可以把新的更先进的设备应用到风电场、光伏电站中,同时通过电网和输电设备包括火电灵活性改造,能够增大对新能源的消纳能力,支持更多新能源开发,加速新能源利用水平,助力“双碳”目标早日实现。
早期设备使用寿命临近
近年来,我国风电光伏行业实现高速发展,截至2024年6月底,我国风电光伏发电合计装机规模达到11.8亿千瓦,已超过煤电装机(11.7亿千瓦)。与此同时,早期风电、光伏设备使用寿命周期临近,需要更新升级。
北京能源学会副会长孙干表示:“早期的光伏发电项目组件转换效率为13%-16%,且逐年自然衰减,光伏发电能力与新建光伏项目相比相差一倍。同时,早期建设的风电场项目采用的1.5MW风机,属于初代兆瓦级风机,经过多年运行后,机组出现部件磨损、腐蚀,叶片表面风蚀、局部裂纹,轴承损坏,电气元件失效等问题,目前该类风机已被新型风机所取代。”
秦海岩表示:“过去10年甚至20年前我国就开始发展风电,机组设计寿命约为20年,2003年、2005年建设的机组基本上到了更新淘汰的寿命周期。虽然有些设备未到20年的寿命周期,但近10年技术发展太快,发电效率、机组技术水平与10年前相比已是天壤之别,对它们以大换小,具备经济性,可以极大提高发电量。”
业内人士表示,建设新型能源体系,对实现“双碳”目标来说,风电光伏设备更新和技术改造是其重点内容。
更新改造市场需求旺盛
针对风电光伏设备更新和技术改造需求,《实施方案》主要提出如下具体举措。
按照《风电场改造升级和退役管理办法》的要求,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。鼓励单机容量大、技术先进的行业主流机型替代原有小容量风电机组,支持绿色低碳材料、新型高塔技术、节地型技术、高效率及智能化风电机组应用,提高单位土地面积的发电量,提升设备设施修旧利废水平,实现风能、土地和电网资源提质增效。推动建立风电场改造升级和退役项目全过程信息监测。
同时,支持光伏电站构网型改造,通过电力电子技术、数字化技术、智慧化技术,综合提升电站发电效率和系统支撑能力。推动老旧光伏电站光伏设备残余寿命评估技术研发,鼓励通过高效光伏组件、逆变器等关键发电设备更新,合理优化光伏电站开发建设布局和规模,提升光伏发电系统单位面积能量密度和光伏电站土地使用效率,提高光伏电站发电能力。
秦海岩表示,风电光伏设备更新和技术改造,将会对相关行业产生积极作用。《实施方案》指出,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,2025-2030年将会创造出超过3万亿元的产值。
仍需政策支持
诚然,风电光伏设备更新和技术改造面临着一系列复杂的挑战。
“这些难点既涉及技术与经济层面的考量,也牵涉到政策协调、市场机制完善以及社会和环境的综合影响。”业内人士表示,风电光伏的高效发电设备虽然在实验室条件下取得了进展,但大规模商用化和产业化应用仍需突破。同时,风电场、光伏电站等大型基础设施的设备更换需要数亿元的投资,许多企业难以承受如此高昂的前期投入。此外,能源设备更新涉及多个政府部门的协调等。
如何更好地促进风电光伏设备更新和技术改造?业内人士表示,要采用政策支持与奖励措施,健全完善风电光伏设备更新和技术改造相关产业链,同时要加强循环利用技术的投入与研发,推进风电光伏设备更新和循环利用。
秦海岩表示,相关部门需要制定相应管理办法或相关鼓励政策,支持风电光伏领域设备更新和技术改造。同时,要加强产业上下游之间的多效合作,组织相关科研机构与高校、制造企业、开发企业联合攻关风电光伏设备更新改造的技术难点,加快新型材料和技术的研发和应用,推动风电光伏行业创新发展。
“风电光伏领域开展大规模设备更新和技术改造以智能化、绿色化为核心。”孙干表示,采用5G、物联网、云计算、传感技术和大数据等先进的数字化技术,让传统的光伏电站变成会“说话”和擅长“表达”的电站,实现“发—输—储—配—用”全链路可视、可管、可控。
此外,绿色金融工具是促进行业转型发展的重要手段。各级能源主管部门需联合金融监管部门,将风电光伏领域设备更新和技术改造项目作为重点扶持对象,开发多种绿色金融产品和服务,为符合条件的企业、项目及技术研发创新团队提供融资便利。