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        提高風(fēng)電消納能力 推進(jìn)風(fēng)電健康發(fā)展——專訪北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院教授汪至中

        2013-08-16 01:48:04王思童
        電器工業(yè) 2013年3期

        文/本刊記者 王思童/

        新年伊始,京華春來早。

        北京交通大學(xué)電氣工程樓7層。走進(jìn)汪至中的辦公室,大書柜依墻而立,一摞一摞厚厚的資料堆在書桌上,讓這個原本不大的空間略顯局促。

        “春天快來了。” 作為風(fēng)電“蠻荒”時代的開拓者之一汪至中對記者說出這句話時,臉上盡是釋然的笑容。

        《電器工業(yè)》:目前,國家能源局副局長劉琦已明確,風(fēng)電是我國第三大能源,請您介紹一下目前國內(nèi)的風(fēng)機(jī)制造的情況?

        汪至中:2012年我國風(fēng)電裝機(jī)容量大概為1500萬千瓦,這是根據(jù)已經(jīng)并網(wǎng)的數(shù)量來統(tǒng)計的,雖創(chuàng)三年來的最低,但我國的總裝機(jī)容量己經(jīng)超過了7000萬千瓦。國家計劃2013年新增風(fēng)電裝機(jī)容量要達(dá)到1800萬千瓦,根據(jù)出臺的《風(fēng)電發(fā)展“十二五”規(guī)劃》,到2015年并網(wǎng)裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)到1億千瓦的目標(biāo)肯定要突破。從我國相關(guān)政策面與實際風(fēng)機(jī)制造能力來看,規(guī)劃到2020年裝機(jī)容量達(dá)到2億千瓦的目標(biāo)也可能突破。去年金風(fēng)與聯(lián)合動力裝機(jī)并網(wǎng)都超過了200萬千瓦,不少企業(yè)雖然產(chǎn)量少了一些,但產(chǎn)品質(zhì)量上有了較大的提高。所以說2012年雖是低谷,但是回補(bǔ)了前幾年發(fā)展過快而付出的質(zhì)量代價。質(zhì)量回補(bǔ)做的比較好的有金風(fēng)、聯(lián)合動力、湘潭電氣等企業(yè),很多整機(jī)可用率已經(jīng)可達(dá)到98%。

        《電器工業(yè)》:我們也了解到一些關(guān)于風(fēng)機(jī)事故的消息,從您的角度來講,您是如何看待這樣的問題?

        汪至中:過去我國主要采用大規(guī)模、集中入網(wǎng)建設(shè),雖然有利于風(fēng)電的生產(chǎn)和管理,但是一旦發(fā)生問題,將會容易波及較弱的電網(wǎng)。由于我國風(fēng)電技術(shù)水平仍亟待提高,自主研發(fā)和解決問題的能力不足,大量集中入網(wǎng)風(fēng)電的不穩(wěn)定和不確定性,給較弱的沒有做好準(zhǔn)備的電網(wǎng)帶來了一些困難。原有的火電、水電和電網(wǎng)的調(diào)控能力穩(wěn)定不了供電,保證不了電網(wǎng)的運(yùn)行,導(dǎo)致風(fēng)電生產(chǎn)商和電網(wǎng)之間的協(xié)調(diào)性差,沒有形成一個利益共同體。其次,可以關(guān)注一下細(xì)節(jié)監(jiān)控,據(jù)了解幾次脫網(wǎng)大事故的誘因,不過是風(fēng)電場端口的35kV短路接地或絕緣破損等細(xì)節(jié)問題,完全是施工工程質(zhì)量和維護(hù)方面的問題,不是風(fēng)機(jī)整機(jī)性能造成的(整機(jī)并沒有35kV的端口),而這些誘因無論是發(fā)生在火電還是風(fēng)電,都會造成脫網(wǎng)事故。因此,首先要加強(qiáng)風(fēng)電場的施工和日常運(yùn)營維護(hù)管理來減少事故,然后才是針對風(fēng)機(jī)性能和質(zhì)量的生產(chǎn)管理的加強(qiáng),例如對風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行以及對風(fēng)電場情況的實時監(jiān)測和故障診斷,對風(fēng)電場及每臺風(fēng)機(jī)的質(zhì)量要做好全生命周期的健康管理等。

        我認(rèn)為無論發(fā)展的速度怎么樣,安全總是第一。否則暴露的問題,將需要大量的精力和費(fèi)用來彌補(bǔ)。以甘肅的脫網(wǎng)事故為例,將1000臺風(fēng)機(jī)改成具有低電壓穿越能力的風(fēng)機(jī),每臺至少需要幾十萬元人民幣,這樣就打破了原有的資金計劃,并要對成本回收和盈利進(jìn)行重新評估,如果還存在如槳葉斷裂、變速箱損壞等問題,則又要支付另外一筆費(fèi)用。因此引進(jìn)技術(shù)要逐步進(jìn)行消化吸收,小步快跑,不斷消滅隱患前進(jìn)才能消除大的隱患。

        《電器工業(yè)》:關(guān)于發(fā)展分布式風(fēng)電談一下您的理解?

        汪至中:改變新能源的入網(wǎng)方式即改集中式入網(wǎng)為分布式入網(wǎng),將能夠提高電網(wǎng)公司的積極性,提高其與風(fēng)電場的配合度。集中的電網(wǎng)相當(dāng)于一根大支撐桿,用一大支撐桿支撐1000平米帳篷的風(fēng)險,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于用1000根小支撐桿支撐1000平米帳篷,斷了一根支撐桿其它999根還頂著。將集中入網(wǎng)分解為小電網(wǎng)入網(wǎng),將不會因為某一風(fēng)電場或電機(jī)出問題而波及整個電網(wǎng)。現(xiàn)在我國也在鼓勵分布式入網(wǎng)。

        《電器工業(yè)》:你覺得2013年風(fēng)電發(fā)展需要注意哪些問題?

        汪至中:資金鏈斷裂與連環(huán)債問題已經(jīng)成為目前最為需要關(guān)注的問題。2012年,我國的風(fēng)電行業(yè)已陷入了惡性循環(huán),即國家拖欠開發(fā)商電費(fèi)、開發(fā)商拖欠制造商設(shè)備費(fèi)、制造商拖欠零部件商、零部件商再施欠原材料的怪圈。來自電力市場、輸配電系統(tǒng)等下游的壓力已經(jīng)迅速傳遞到整個產(chǎn)業(yè)鏈。風(fēng)電機(jī)組的部件商或者整機(jī)廠家發(fā)貨后不能及時收回貨款,這導(dǎo)致他們的現(xiàn)金流出現(xiàn)問題,甚至在整個供應(yīng)鏈上都出現(xiàn)了現(xiàn)金流困難的局面。去年風(fēng)電企業(yè)大量裁員也是由于資金鏈斷裂,應(yīng)收賬款無法收回所致。據(jù)我了解,2012年整機(jī)制造商金風(fēng)有60億,華銳有80億的應(yīng)收賬款尚未收回,而中國風(fēng)電和龍源等開發(fā)商則有數(shù)億至數(shù)十億的風(fēng)電電費(fèi)尚未收回。風(fēng)機(jī)賣出去錢收不回來,導(dǎo)致一些企業(yè)風(fēng)機(jī)賣得越多虧損越嚴(yán)重,越是上游的部件供應(yīng)商越處于被動的位置。拿葉片的部件商來講,需要先發(fā)貨,可是回款的時候則是先有電網(wǎng)把錢給發(fā)電商,發(fā)電商給主機(jī)商,主機(jī)商才給部件商。部件廠商需要的原材料款一時無著落,只能通過財務(wù)杠桿解決,有的是從銀行貸的錢,有的是從其它途徑拆借。行業(yè)形勢好轉(zhuǎn),資金壓力就小些,形勢不好壓力大時只能拆東補(bǔ)西、賣家底或裁員,對行業(yè)的發(fā)展影響極壞。目前風(fēng)電運(yùn)營商把設(shè)備費(fèi)用分幾部分支付,一筆是分好幾次的設(shè)備貨款,幾年也付不清。另一筆是質(zhì)保金,需要等到5年質(zhì)保期結(jié)束之后才全部付清。而這一筆費(fèi)用數(shù)額不小。

        目前,我國風(fēng)機(jī)質(zhì)保還處在整機(jī)質(zhì)保階段,有的風(fēng)電場在風(fēng)機(jī)要到質(zhì)保期前,提出將風(fēng)機(jī)重要零部件更換一新的想法,長期以往對整個風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都是有滯后的影響。個人覺得,風(fēng)機(jī)質(zhì)保也應(yīng)該因情況而異,不同的部件有不同的質(zhì)保期,具有針對性的質(zhì)保,可以參考汽車的質(zhì)保標(biāo)準(zhǔn),例如,整車質(zhì)保指該車質(zhì)保年限或公里數(shù)。 一般來說可能是2年/6萬公里(其中之一先到即出保期);動力總成保修是指發(fā)動機(jī)和變速箱,如果這兩個部件出現(xiàn)質(zhì)量問題會得到保修,前提是要按保養(yǎng)手冊在4S店定期保養(yǎng),才能得到保修。不管是國內(nèi)還是國外,整車質(zhì)保都并非真正是指整車任何部件都享受同樣的質(zhì)保服務(wù),而是分部件進(jìn)行質(zhì)保。一般來講,易損壞或者老化的部件如電瓶、避震器、雨刮、橡膠、音響設(shè)備等的質(zhì)保期要短一些,而不易損壞的部件如發(fā)動機(jī)缸體等的保修期要長些,還有一些部件有的汽車廠會申明免賠。風(fēng)機(jī)是和汽車類似的機(jī)電產(chǎn)品,原來2年質(zhì)保,惡性競爭的結(jié)果成了5年,損毀的是整個行業(yè)?,F(xiàn)在有了風(fēng)電企業(yè)自律,是否應(yīng)該改一改,3年/6000小時(折合滿發(fā)小時)比較合理。應(yīng)該規(guī)范一下風(fēng)機(jī)的質(zhì)保和質(zhì)保期。

        另一個就是“棄風(fēng)限電”問題,光憑風(fēng)電企業(yè)的一己之力,難以沖破“寒冬”的局面。希望隨著政府補(bǔ)貼資金的逐步到位,可以部分增強(qiáng)開發(fā)商的造血機(jī)能,進(jìn)而盤活設(shè)備和零部件制造企業(yè),也希望隨著電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入力度的加大和相關(guān)法律法規(guī)的嚴(yán)格執(zhí)行,減少棄風(fēng)限電。

        《電器工業(yè)》:您對于目前存在的棄風(fēng)現(xiàn)象有哪些看法?

        汪至中:我認(rèn)為提高風(fēng)電開發(fā)利用效率,加強(qiáng)風(fēng)電建設(shè)和運(yùn)行管理、保障風(fēng)電并網(wǎng)和消納將是未來發(fā)展所要關(guān)注的。目前,“三北”地區(qū)(東北、華北、西北)是我國風(fēng)電發(fā)展的主要地區(qū)。隨著風(fēng)電裝機(jī)的快速增長,三北地區(qū)的棄風(fēng)、限電等問題日趨嚴(yán)重。風(fēng)電場平均利用小時數(shù)為1907小時,同比降低266小時;棄風(fēng)電量達(dá)123億千瓦時,棄風(fēng)率約16%,棄風(fēng)電量對應(yīng)電費(fèi)損失約66億元,折合火電標(biāo)準(zhǔn)煤耗384萬噸,折合CO2減排量760萬噸。嚴(yán)重影響了風(fēng)電場運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,風(fēng)電并網(wǎng)和消納已經(jīng)成為制約我國風(fēng)電持續(xù)發(fā)展的最主要瓶頸。我覺得可以合理的利用三北地區(qū)的棄風(fēng)。

        《電器工業(yè)》:如何利用與提高三北地區(qū)的風(fēng)電消化能力?

        汪至中:風(fēng)電發(fā)電最好的時間是冬季和春季,此時正值“三北”地區(qū)供暖的時期。提高風(fēng)電開發(fā)利用效率,加強(qiáng)風(fēng)電建設(shè)和運(yùn)行管理、保障風(fēng)電并網(wǎng)和消納, 應(yīng)大力發(fā)展儲能技術(shù),采用蓄熱電鍋爐技術(shù),促進(jìn)風(fēng)電就地消納,也就是由“風(fēng)能”變成“電能”、再轉(zhuǎn)換為“熱能”的新型供熱方式。采用風(fēng)電能源供熱后,緩解了以煙塵和硫化物為主的污染狀況,對PM2.5和環(huán)境污染控制有著刻不容緩的作用。棄風(fēng)發(fā)電供暖系統(tǒng),一是可將電網(wǎng)輸送不出去的風(fēng)電就近送附近城鎮(zhèn)非集中供熱居民區(qū),由變電站送各家各戶電熱轉(zhuǎn)換、儲熱、循環(huán)和終端放熱(暖氣片或地?zé)峁埽?,儲熱于民。二是可利用風(fēng)場附近的熱電廠,減少火力發(fā)電及供熱,由棄風(fēng)的電能補(bǔ)電并電熱轉(zhuǎn)換替換集中供熱。雖然存在火電、風(fēng)電和電網(wǎng)間己有利益關(guān)系再平衡的障礙,但從環(huán)境的共同利益出發(fā),政府管理層應(yīng)可從中找到各方利益的平衡點(diǎn),使“三北”的風(fēng)電不再被大量浪費(fèi)掉。原來浪費(fèi)掉的棄風(fēng)電能在各集中或分散的換熱單位通過控制器,在儲熱器中將電能轉(zhuǎn)化成熱能。儲熱器中的儲熱劑由多種有機(jī)質(zhì)化工材料配制而成,具有很強(qiáng)的儲熱能力(是水的8倍至10倍)。通過金屬換熱器,熱能再由水送到各地點(diǎn)。當(dāng)無風(fēng)時,系統(tǒng)在48小時內(nèi)仍能通過儲存在儲熱器中的熱量繼續(xù)為用戶供熱。

        風(fēng)電供暖可以推動風(fēng)電多樣化利用,并且結(jié)合用電側(cè)需求進(jìn)行電力管理調(diào)配,有利于減少“三北”地區(qū)的棄風(fēng)、改善環(huán)境,減少霧霾。促進(jìn)節(jié)能減排的開展,發(fā)展風(fēng)電供熱,電價和利益關(guān)系是一個關(guān)鍵,應(yīng)積極開展低谷風(fēng)電靈活電價政策的研究。

        《電器工業(yè)》:能通過一個案例來向我們介紹一下“產(chǎn)學(xué)研”結(jié)合,為風(fēng)機(jī)制造研究方面帶來了哪些創(chuàng)新?

        汪至中:“產(chǎn)學(xué)研”結(jié)合是一種創(chuàng)新的發(fā)展模式。瞄準(zhǔn)國家科技發(fā)展目標(biāo),立足院校科技優(yōu)勢,整合企??萍剂α?,“三點(diǎn)一線”搭建成果轉(zhuǎn)化“金橋”;從重點(diǎn)實驗室到中試基地再到產(chǎn)業(yè)基地,建立完整的從技術(shù)到產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)化鏈條;以原始創(chuàng)新、技術(shù)集成創(chuàng)新為內(nèi)核的科技自主創(chuàng)新在風(fēng)能領(lǐng)域遍地開花。大院大所與大企業(yè)按照市場機(jī)制,共建科技企業(yè)的“雙大合一”模式,走出了產(chǎn)學(xué)研一體的捷徑,使具有資金、市場和理念優(yōu)勢的企業(yè)與具有人才、科研和開發(fā)優(yōu)勢的院所結(jié)成產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合體。風(fēng)電行業(yè)目前人才資源匱乏,校企聯(lián)合的教育方式、產(chǎn)學(xué)研合作模式必將為我國風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展培養(yǎng)源源不斷的優(yōu)秀人才。例如,華創(chuàng)風(fēng)能以沈陽工業(yè)大學(xué)的風(fēng)能技術(shù)為依托,專業(yè)生產(chǎn)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的1.5MW變速恒頻雙饋式風(fēng)電機(jī)組及其系列產(chǎn)品,并且校企共建實訓(xùn)基地辦學(xué),培養(yǎng)了許多風(fēng)電領(lǐng)域的各類人才。沈陽工業(yè)大學(xué)對全國十幾個省的二十多個企業(yè)產(chǎn)學(xué)研合作研發(fā)了雙饋、直驅(qū)、半直驅(qū)等許多風(fēng)電機(jī)組,其成果產(chǎn)值己超過了60億元。

        《電器工業(yè)》:近日,我們了解到已將海上風(fēng)電加入進(jìn)鼓勵類產(chǎn)業(yè)目錄,請您為讀者介紹下相關(guān)的情況,并談?wù)勀鷮鴥?nèi)目前發(fā)展海上風(fēng)電秉承怎樣的態(tài)度?

        汪至中:國家發(fā)改委公布了重新修訂的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄,海上風(fēng)電機(jī)組技術(shù)開發(fā)與設(shè)備制造和海上風(fēng)電場建設(shè)與設(shè)備制造兩項涉及海上風(fēng)電項目被列為鼓勵類產(chǎn)業(yè)目錄。規(guī)劃提出,積極開展海上風(fēng)電開發(fā)技術(shù)準(zhǔn)備、前期工作和示范項目建設(shè),適時穩(wěn)妥擴(kuò)大海上風(fēng)電建設(shè)規(guī)模,以特許權(quán)招標(biāo)項目和試驗示范項目建設(shè)帶動海上風(fēng)電技術(shù)進(jìn)步和設(shè)備制造產(chǎn)業(yè)升級,為海上風(fēng)電大規(guī)模開發(fā)建設(shè)打好基礎(chǔ)。重點(diǎn)開發(fā)建設(shè)上海、江蘇、河北、山東海上風(fēng)電,加快推進(jìn)浙江、福建、廣東、廣西和海南、遼寧等沿海地區(qū)海上風(fēng)電的規(guī)劃和項目建設(shè)。

        個人認(rèn)為海上風(fēng)資源豐富,發(fā)展前景良好,但是我們還是要注意海上風(fēng)電存在以下幾個問題:一是技術(shù)瓶頸的制約。例如海上風(fēng)電所需的大風(fēng)機(jī)要求葉輪直徑的增加會導(dǎo)致槳葉受力差異的問題。又如風(fēng)機(jī)要能夠適應(yīng)海上特有的鹽霧氣候?qū)τ诤芏嗥髽I(yè)來說也是一個挑戰(zhàn)。二是成本過高。海上風(fēng)電機(jī)組底部的塔基成本比槳葉和電機(jī)還要高許多,長距離海纜輸電在技術(shù)和成本上都比陸上要高,因此海上風(fēng)電的成本要比陸上風(fēng)電的成本貴數(shù)倍。三是對海上漁業(yè)資源的影響。在施工過程中的大量噪音會影響到魚的生存環(huán)境。四是陸上風(fēng)電場建設(shè)的經(jīng)驗驗證還需積累,雖然我國海上風(fēng)資源比較豐富,但海上風(fēng)電場要不斷吸取陸上風(fēng)電場的經(jīng)驗,不能發(fā)展過快,如在海上出現(xiàn)過去陸上風(fēng)機(jī)出現(xiàn)的失誤,其災(zāi)難性的損失將影響久遠(yuǎn),不可接受。對于已經(jīng)拓展海上風(fēng)電的企業(yè)來說,我認(rèn)為應(yīng)當(dāng)穩(wěn)步發(fā)展不能過分追求“大”而“快”的發(fā)展。

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