首页专业论文技术应用政策标准解决方案常用资料经验交流教育培训企业技术专家访谈电力期刊
您现在的位置:北极星电力网 > 技术频道 > 专业论文 > 风力发电设备优化选型与电价关系的分析

风力发电设备优化选型与电价关系的分析

北极星电力网技术频道    作者:李豪 郑衡 何国锋   2009/4/28 13:32:16   

 关键词:  风力发电 优化选型 电价

    1 风力发电发展状况

  化石能源日益稀缺,全球环境恶化,开发可再生清洁能源成为各国能源目标,世界各国鼓励发展风力发电。中国有丰富风能资源,可开发利用风能资源总量为253 GW,但风力发电本身建设投资过高原因,造成上网电价高,影响投资者和办电部门积极性。现,世界上建设风力发电单位造价大约为1 000美元/k W,而我国较大容量风机设备主要靠进口,而风力发电场建设60%~70%投资又风机设备上。中国近年风力发电单位造价约为人民币8 000~9 000元/k W,这个费用为燃煤火力发电单位造价2~2.5倍。

  风力发电设备选型好坏影响建设造价,还影响投产后发电量和运营成本,最终影响上网电价。,风力发电场设计和建设中,风力发电机组(以下简称风机)选型就显很重要。

  2优化选型因素分析

  2.1性能价格比原则

  风机“性能价格比最优”,永远是项目设备选择决策重要原则。

  2.1.1风力发电机单机容量大小影响

  从单机容量为0.25 MW到2.5 MW各种机型中,单位千瓦造价随单机容量变化呈U型趋势,目前600 k W风机单位千瓦造价正处U型曲线最低点。单机容量增加或减少,单位千瓦造价都会有一定程度上增加。如600 k W以上大,风轮直径、塔架高度、设备重量都会增加。风轮直径和塔架高度增加会引起风机疲劳载荷和极限载荷增加,要有专门加强型设计,风机控制方式上也要作相应调整,引起单位千瓦造价上升。据了解,目前1.3 MW风力发电机还不十分成熟,某风场选择了1.3 MW风机后,仅调试就用了长达4个多月时间,投运后发电量和设备可利用率情况并不理想,故障较多。

  2.1.2选择机型需考虑相关因素a)考虑运输与吊装条件和成本

  1.3 MW风机需使用3 MN标称负荷吊车,叶片长度达29 m,运输成本相当高,相关资料见表1所示。运输转变半径要求较大,对项目现场道路宽度、周围障碍物均有较高要求。起吊重量越大吊车本身移动时对桥梁道路要求也越高,租金较贵。

  b)兆瓦级风机维修成本高

  一旦发生部件损坏,需要较强专业安装队伍及吊装设备,更换部件、联系吊车,会造成较长停电时间。单机容量越大,机组停电所造成影响也越大。

  c)目前情况下选择兆瓦机风机所需要运行维护人员技术条件及装备相应也高,有一定难度。

  d)目前国内尚未形成兆瓦级主流机型,选择兆瓦机风机所需要零部件供应难度也较大,将来备品备件问题很难解决。

  2.1.3某风场1.3 MW机组综合分析a)运行

  塔架大量油迹,机组漏油严重,机组大风时电机、齿轮箱温度过高,频繁停机,机组可利用率不高,经济效益不理想。

  b)安装

  从项目一开始安装至并网发电历经数月,问题较多,机组安装完全依靠外方,国内还没有此经验运行维护和安装人员。

  c)运输

  叶片长度近30 m,叶片依靠两辆平板车抬着运到现场,难度很大。2.1.4背景差异

  欧洲土面积有限,政府有明确政策支持,鼓励单机容量大风机项目。国外风力发电市场趋势是发展海上风力发电场,鼓励大型风机研制。欧洲工业制造基础、风力发电技术服务基础和资金环境能够支持大型风机长期稳定运行。运输、吊装能力能够支持大型风力发电机组市场动作。欧洲制造商都十分清楚兆瓦级风机性能价格比是600 k W级风力发电机。600 k W以上机型并不会单机容量增加而引起单位千瓦造价降低,它不同背景情况,大型风机仍然发展很快,不同情况、不同时间,要注意背景差异是必要。

2.2发电成本因素

  单位发电成本C是建设投资成本C1与运行维修费用C2之和,即

  式中:F———风机容量系数;

  Q———单位投资;

  t———投资回收时间;

  r———贷款年利率;

  m———年运行维修费与风场投资比。

  风力发电机工作受到自然条件制约,不可能实现全运转,即容量系数始终小于1。选型过程中力求同样风资源情况下,发电最多机型为最佳。风力发电一次能源费用可视为零,出结论,发电成本就是建场投资(含维护费用)与发电量之比。节省建场投资又多发电,无疑是降低上网电价有利手段之一。与火力和核电发电相比,风力发电有以下特点:第一,风机输出受风力发电场风速分布影响;第二,风力发电运行费用较低、建设工期短,但建风场一次性投资大,明显表现出风力发电项目需要相对较长资本回收期,风险较大。,风机选型时,可按发电成本最小原则作为指标,它考虑了风力发电  投入和效益。同时,某些特殊情况下,风力发电间相差不大,则风力机选型时发电成本最小原则就可转化为容量系数最大原则。综上所述,业主投资发展风力发电项目时,考虑风力发电场设计,对风力机选型就有非常重要意义,以上这些因素影响整个项目投资效益,运行成本和运行风险,风力机设备同时决定了建场投资和发电量。良好风力机选型就是要这两者之间选择一个最佳配合,这也是风机与风力发电场优化匹配。

2.3财务预测结果

  针对国内各风力发电场资源状况不同,可选择风机性能、工程造价及经营成本同。按我国风力发电发展现状统计数据,电价一直是制约中国风力发电发展最关键因素。要鼓励风力发电发展,应保证风力发电项目投资合理利润,依据国家现行规范,风力发电项目利润水平主要标准:投资利润率、财务内部收益率、财务净现值。

2.3.1案例

  现以装机容量为24 MW风力发电项目为例,分析风电电价与项目可性性之间关系,其经济指标见表2。

  该风力发电场装机容量24 MW;设备年利用小时2 400 h;建设期1 a;生产期20 a;单位造价0.8万元/k W;总投资19 200万元(其中:资本金30%;贷款70%,年利率7%);年运行管理费用140万元;增值税率8.5%;城建税率7%;教育附加费3%。2.3.2敏感性分析

  当电价为0.57元/k Wh以上时,±5%时不会出现内部收益率小于10%和净现值小于0情况。

  电价过于偏低,±5%时内部收益率小于10%及净现值小于0,项目抗风险能力差。3综合与展望关系到投资者切身利益,关系到风力发电是否顺利发展大问题。风力发电电价问题,电价高低问题,合理电价与具有竞争力风力发电生存电价问题。提高风力发电竞争力,促进风力发电发展,还需要争取一定宽松环境,建议:

  a)政府出台支持风力发电政策,并确保政策完整性与连续性;

  b)风机设备走国产化,降低设备价格和售后服务,减少风场运营成本;

  c)抓好前期工作,准确掌握风能资源,为工程顺利开展创造可靠基础;

  d)加快审批程序,缩短建设周期。4结束语

  风力发电是一个新兴有前途产业,对常规能源而言,它竞争力仍处于十分不利位。,需要人们对它认识与接收,也需要国家政策支持与保护。充分利用风力资源,产业化、商业化发展一般规律,加大建设规模,开展规模经营,进一步降低成本,才能不断提高电力市场上竞争力,使其真正成为电力生产中一支重要力量,保护环境、优化结构、实施可持续发展战略方面发挥作用。

  目前,我国电力总装机容量已超过300 GW,按装机容量和耗电量约3%同步速度增长和上述1%指标进行测算,至2006年底,全国电力总装机容量将达到350 GW,其风力发电装机应为3.5GW,即全国风力发电5年之内要发展到目前8.75倍以上,将有3.1 GW风力发电场投入建设和运行,风力发电前景乐观。

来源:广东电力
友情链接
北极星工程招聘网北极星电气招聘网北极星火电招聘网北极星风电招聘网北极星水电招聘网北极星环保招聘网北极星光伏招聘网北极星节能招聘网招标信息分类电子资料百年建筑网PLC编程培训

广告直拨:   媒体合作/投稿:陈女士 13693626116

关于北极星 | 广告服务 | 会员服务 | 媒体报道 | 营销方案 | 成功案例 | 招聘服务 | 加入我们 | 网站地图 | 联系我们 | 排行

京ICP证080169号京ICP备09003304号-2京公网安备11010502034458号电子公告服务专项备案

网络文化经营许可证 [2019] 5229-579号广播电视节目制作经营许可证 (京) 字第13229号出版物经营许可证新出发京批字第直200384号人力资源服务许可证1101052014340号

Copyright © 2022 Bjx.com.cn All Rights Reserved. 北京火山动力网络技术有限公司 版权所有