風電度電成本,即風電場平均送出每度電的全部發電成本。眾所周知度電成本越低,市場競爭力越大,風場業主利潤空間也就越大。因此,在風電市場中,尤其是在平價上網時代下,如何降低度電成本是政府、風電業界、科研機構尤其是風電場業主都在關注的重點問題。
風電度電成本,即風電場平均送出每度電的全部發電成本。眾所周知度電成本越低,市場競爭力越大,風場業主利潤空間也就越大。因此,在風電市場中,尤其是在平價上網時代下,如何降低度電成本是政府、風電業界、科研機構尤其是風電場業主都在關注的重點問題。
決定風電度電成本的主要因素由風電項目的發電量、投資成本、財務費用、運維費用等構成。鑒于投資成本為一次性投入成本,而財務費用隨銀行利率浮動,當投資成本和財務費用差別不大時,度電成本的決定性因素是發電量的高低和運維成本的高低,而發電量高低和運維成本高低取決于風電機組的優劣,即風電機組的優劣決定了度電成本的高低。
那么,如何判斷風電機組的優劣呢?
首先要明確風電機組的核心價值是什么?要認識到風電機組的核心價值在于能為業主實現“發電量最高、運維費最低”兩項指標,抓住核心價值才能辨別風電機組的優劣。因而,我們以一個中國風機裝備普通業者的身份,避開一些紛繁的名詞術語和炒作概念,向大家提出一個被專業和非專業人士廣泛認可、一看就懂的方法,即用“一高一低”四個字來判斷風電機組的優劣。
什么是“一高一低”呢?所謂“一高”:是指同機型(指相同的額定功率、風輪直徑、塔筒高度三同的型號,下同)、同風況,同期發電量(發電小時數)要更高。所謂“一低”:是指同機型、同風況、同期的維護、維修費用要更低(含財務費用)。
盡管國內外的專業和非專業人士包括制造商在內,對如何評價風機優劣提出了很多的方法、評論,例如講好的風機是進口原裝部件、是國際何種技術、采用互聯網+、云計算、大數據、人工智能、模糊控制、優化算法、大風輪、高塔筒等技術方法和概念,但所有這些技術方法、概念都是為風機的核心價值即風機的“一高一低”服務的,是手段,不是目的和結果,都沒有講到評價風力發電機組優劣的關鍵要害上。
風力發電機組的本質是要求最多發電、最少費用的裝備,就象舉重運動員不論采用何種競技技術和方法,用舉起的重量判斷冠亞軍一樣,能為用戶提供發電量最高、運維費用最低的風電機組才是最好的風電機組,才是風場業主的真正所求,才是業主的終極所愛。因為所有的技術方法、技術概念、研發能力、市場規模、服務能力等,最終都要表現在風電機組的發電量高低和運維費用高低這兩項關鍵功能指標上,所有技術手段、軟硬件構成、市場規模、服務能力都是為風機的核心價值服務的,而不是風機的核心價值為上述的技術名詞和概念服務。
那么如何簡單的判斷風機的“一高一低”呢?
先說“一高”,具備“一高”的風力發電機組必須具有以下三個特征:
一是,同型號風電機組“切入風速更低”。切入風速越低,說明風電機組的效率越高,風機的效率越高,越能在較低的風速條件下進入工作狀態、提前發電,尤其是切入風速更低的風機在相同的風速時一定會有更高的發電量。

圖示為風電機組不同切入風速的4種功率曲線,4種功率曲線基本平行,因為功率曲線上的各點與切入風速對應的輸出功率,基本與風速的立次方成正比,故4種功率曲線在額定功率之前不會相交,它能清楚地指示出在相同的風速條件下,更低切入風速的風機其輸出功率更高,即同期發電量最高。
二是,同型號風電機組“額定風速要低”。額定風速低的風機,可以更快地進入全額發電狀態(圖示的上端ABCD4點),輸出更多電量。
同時具備切入風速更低和額定風速更低的風機,在相同的風速和相同的時間內,一定能帶來更多的發電量,這種風機的功率曲線,會清晰地顯示在各種風速條件下,其輸出功率均為更高,在相同的時間發電量一定更多。
風機的切入風速取決于風機的效率高低,風機的額定風速取決于風機的風輪直徑和效率,風電場單臺風機的造價取決于風機額定功率、塔架高度和風輪直徑大小,故判斷風機優劣應首先明確是相同的風機型號,撇開型號單純看發電小時數無法判斷風機優劣。因為發電小時數與度電成本無固定的關系,但同型號風機的風電場造價卻是基本相同的,故選擇了正確風機才能將度電成本做到最低。
三是,同型號風電機組“可利用率要高”。可利用率越高,同期停機時間就越短,說明風電機組質量穩定、可靠性高。可利用率高的風機,年發電量也必然更高,這也是保證風機“更高”的重要條件。
再說“一低”,具備“一低”的風力發電機組有以下兩個特征:
一是風機的技術路線要正確,正確的技術路線決定了風機可靠性。可靠性高的風機其運行維護維修的費用就會更低,了解運維費用高低可要求風機廠家給出五年、十年、二十年甚至全生命周期的運維包修費用額,這種包修額一定要包含全部零部件更換維修的費用,而不要只要求給出人工包修費用額,如果不將全部零部件更換維修的費用計算在內,則風場業主的后續運維成本就會處于敞口狀態,就是一處風電場運營的無底漏洞,則風電場的運維費用就無法保證做到“更低”。
二是實現“一低”要求風機高效。風機效率不高時,廠家就會在同功率的機型上加大風輪直徑,而風輪直徑的加大,增加了風機的載荷,進而加大了業主對塔架、塔筒基礎的投資,進而增加了財務費用,這種做法還降低了每平方公里的裝機容量,對當地的國土資源必然造成浪費。故比較風機優劣只有對同機型(即相同的功率、風輪直徑、塔筒高度三同)進行比對才有意義。
任何產品都有其核心價值,風電機組的核心價值在于同期更高的發電量和同期更低的運維費用兩項(其他性能已基本為國內外的標準所覆蓋),故欲實現風電項目度電成本更低,就需要正確選擇更好的風機,選擇更好的風機關鍵需要抓住“一高一低”,抓住“一高一低”就抓住了風電機組優劣的要害,抓住風電機組的要害才能保證實現更低的度電成本,更低的度電成本才能保證風電場業主的終極所求和根本利益。
有專家曾這樣說道“如果有3000小時的技術,卻還在插2000小時的風機,資源就無法得到充分利用。從長遠來看,風電的理性、健康發展格外重要”。我們深表贊同。風電市場需要科學、理性、健康發展,平價上網時代,更需業主獨具慧眼,正確選擇風機。
(本文為作者在中國張家口·長城國際可再生能源論壇上的發言摘要。)