風(fēng)能資源是清潔的可再生能源,風(fēng)力發(fā)電是新能源領(lǐng)域中技術(shù)最成熟、最具規(guī)模開(kāi)發(fā)條件和商業(yè)化發(fā)展前景的發(fā)電方式之一。發(fā)展風(fēng)電對(duì)于調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、減輕環(huán)境污染等方面有著非常重要的意義。近年來(lái),世界風(fēng)電裝機(jī)容量快速增長(zhǎng),風(fēng)電技術(shù)日漸成熟,單機(jī)容量不斷增加,發(fā)電成本大幅降低,展現(xiàn)了良好的發(fā)展前景。

我國(guó)幅員遼闊,海岸線長(zhǎng),風(fēng)能資源豐富,風(fēng)電建設(shè)已取得了一定的成績(jī)。隨著《中華人民共和國(guó)可再生能源法》及一系列配套政策的實(shí)施,促進(jìn)了國(guó)內(nèi)風(fēng)電開(kāi)發(fā)快速增長(zhǎng)。根據(jù)風(fēng)能資源評(píng)價(jià),全國(guó)陸地可利用風(fēng)能資源3億千瓦,加上近岸海域可利用風(fēng)能資源,共計(jì)約10億千瓦。主要分布在兩大風(fēng)帶:一是“三北地區(qū)”(東北、華北北部和西北地區(qū));二是東部沿海陸地、島嶼及近岸海域。另外,內(nèi)陸地區(qū)還有一些局部風(fēng)能資源豐富區(qū)。

2010年,我國(guó)風(fēng)電新增裝機(jī)容量1890萬(wàn)千瓦,居世界第一位。截至2010年底,我國(guó)具備大型風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)能力的開(kāi)發(fā)商超過(guò)20家,共已建成風(fēng)電場(chǎng)800多個(gè),風(fēng)電總裝機(jī)容量(除臺(tái)灣省未統(tǒng)計(jì)外)4470萬(wàn)千瓦,超過(guò)美國(guó),居世界第一位。根據(jù)我國(guó)發(fā)布的《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》,在“十二五”期間,我國(guó)規(guī)劃風(fēng)電新增裝機(jī)7000萬(wàn)千瓦以上。

截至2014年,全國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)繼續(xù)保持強(qiáng)勁增長(zhǎng)勢(shì)頭,全年風(fēng)電新增裝機(jī)容量1981萬(wàn)千瓦,新增裝機(jī)容量創(chuàng)歷史新高,累計(jì)并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)到9637萬(wàn)千瓦,占全部發(fā)電裝機(jī)容量的7%,占全球風(fēng)電裝機(jī)的27%。2014年風(fēng)電上網(wǎng)電量1534億千瓦時(shí),占全部發(fā)電量的2.78%。

通過(guò)多年的持續(xù)支持,我國(guó)在風(fēng)電科技領(lǐng)域取得了長(zhǎng)足進(jìn)步,但與國(guó)際先進(jìn)水平相比,還存在較大差距。基于我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及國(guó)內(nèi)外趨勢(shì),我國(guó)在風(fēng)電科技領(lǐng)域仍面臨一系列挑戰(zhàn)。《可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》明確要求加快開(kāi)發(fā)風(fēng)電,按照集中與分散開(kāi)發(fā)并重的原則,繼續(xù)推進(jìn)風(fēng)電的規(guī)模化發(fā)展,統(tǒng)籌風(fēng)能資源分布、電力輸送和市場(chǎng)消納,優(yōu)化開(kāi)發(fā)布局,建立適應(yīng)風(fēng)電發(fā)展的電力調(diào)度和運(yùn)行機(jī)制,提高風(fēng)電利用效率,增強(qiáng)風(fēng)電裝備制造產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新能力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,完善風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)業(yè)服務(wù)體系,使風(fēng)電獲得越來(lái)越大的發(fā)展空間。到2015年,累計(jì)并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到1億千瓦,年發(fā)電量超過(guò)1900億千瓦時(shí),其中海上風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到500萬(wàn)千瓦,基本形成完整的、具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的風(fēng)電裝備制造產(chǎn)業(yè)。到2020年,累計(jì)并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到2億千瓦,年發(fā)電量超過(guò)3900億千瓦時(shí),其中海上風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到3000萬(wàn)千瓦,風(fēng)電成為電力系統(tǒng)的重要電源。

《風(fēng)力發(fā)電科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》提出戰(zhàn)略需求:在十二五期間,我國(guó)風(fēng)力發(fā)電科技要逐步實(shí)現(xiàn)從量到質(zhì)的轉(zhuǎn)變,完善和發(fā)展風(fēng)力發(fā)電科技的實(shí)力,實(shí)現(xiàn)從風(fēng)電大國(guó)向風(fēng)電強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變。

1、風(fēng)電行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模

2014年,全國(guó)風(fēng)電開(kāi)發(fā)建設(shè)速度明顯加快,新增風(fēng)電核準(zhǔn)容量3600萬(wàn)千瓦,同比增加600萬(wàn)千瓦,累計(jì)核準(zhǔn)容量1.73億千瓦,累計(jì)核準(zhǔn)在建容量7704萬(wàn)千瓦,同比增加1600萬(wàn)千瓦。風(fēng)電發(fā)展“十二五”第三批核準(zhǔn)計(jì)劃完成率76%,第四批核準(zhǔn)計(jì)劃完成率56%,完成率提高明顯。

2014年,風(fēng)電設(shè)備制造能力持續(xù)增強(qiáng),技術(shù)水平顯著提升。全國(guó)新增風(fēng)電設(shè)備吊裝容量2335萬(wàn)千瓦,同比增長(zhǎng)45%,全國(guó)風(fēng)電設(shè)備累計(jì)吊裝容量達(dá)到1.15億千瓦,同比增長(zhǎng)25.5%。風(fēng)電產(chǎn)業(yè)制造能力和集中度進(jìn)一步增強(qiáng),8家企業(yè)風(fēng)機(jī)吊裝機(jī)容量超過(guò)100萬(wàn)千瓦。風(fēng)機(jī)單機(jī)功率顯著提升,2兆瓦機(jī)型市場(chǎng)占有率同比增長(zhǎng)9個(gè)百分點(diǎn)。風(fēng)電機(jī)組可靠性持續(xù)提高,平均可利用率達(dá)到97%以上。

2015年一季度,全國(guó)風(fēng)電新增并網(wǎng)容量470萬(wàn)千瓦,到3月底,累計(jì)并網(wǎng)容量10107萬(wàn)千瓦,總量同比增長(zhǎng)25%,提前完成風(fēng)電“十二五”規(guī)劃目標(biāo);一季度,全國(guó)風(fēng)電上網(wǎng)電量456億千瓦時(shí),同比增長(zhǎng)18.6%。

2、風(fēng)電服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模

隨著風(fēng)電建設(shè)的高速發(fā)展,風(fēng)力發(fā)電企業(yè)對(duì)風(fēng)電相關(guān)服務(wù)的需求也將隨之增長(zhǎng)。利用先進(jìn)技術(shù)和管理手段,優(yōu)化資產(chǎn)管理,提升資產(chǎn)績(jī)效是風(fēng)電運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的核心競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí),在已建成的風(fēng)電場(chǎng)中,由于風(fēng)機(jī)質(zhì)保期通常只有5年。出質(zhì)保期后風(fēng)電場(chǎng)為了保持高效發(fā)電的能力,風(fēng)機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)價(jià)值最大化,必須在運(yùn)維方面加大投入,風(fēng)電場(chǎng)的服務(wù)市場(chǎng)必將快速發(fā)展。未來(lái)數(shù)年內(nèi)將有更多的風(fēng)電資產(chǎn)需要專業(yè)化、細(xì)分化的服務(wù)來(lái)提高風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)營(yíng)效率。風(fēng)電服務(wù)市場(chǎng)的產(chǎn)品和服務(wù)類型日漸清晰,主要包括:

(1)風(fēng)機(jī)維護(hù):主要是風(fēng)機(jī)故障的處理、檢修計(jì)劃的制定和執(zhí)行,維護(hù)外包市場(chǎng)已經(jīng)率先形成規(guī)模。

(2)智慧風(fēng)電、數(shù)字化風(fēng)電改造:對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行智能化改造,以場(chǎng)級(jí)/區(qū)域/集團(tuán)綜合監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ),搭建風(fēng)電運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)中心,實(shí)現(xiàn)AGC/AVC控制,負(fù)荷預(yù)測(cè),生產(chǎn)管理系統(tǒng)的綜合信息平臺(tái)和綜合管理平臺(tái)。

(3)風(fēng)機(jī)改造:以提高風(fēng)機(jī)可靠性、運(yùn)行效率為目標(biāo)對(duì)風(fēng)機(jī)的零部件、控制系統(tǒng)等進(jìn)行的改造。

作為風(fēng)電服務(wù)市場(chǎng)的細(xì)分領(lǐng)域,以風(fēng)電集中監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)的智慧風(fēng)電/數(shù)字化風(fēng)電建設(shè)越來(lái)越受到風(fēng)電企業(yè)的重視,風(fēng)電企業(yè)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)初期普遍存在的信息化發(fā)展滯后問(wèn)題,已經(jīng)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)管理造成拖累。隨著風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)規(guī)模和數(shù)量迅速增加,國(guó)內(nèi)各風(fēng)電企業(yè)對(duì)下屬多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行管理難的問(wèn)題也越來(lái)越突出。由于各風(fēng)電場(chǎng)距離市區(qū)較遠(yuǎn),交通不方便,給風(fēng)電場(chǎng)在運(yùn)營(yíng)管理、人員管理以及并網(wǎng)控制等方面帶來(lái)很多管理和技術(shù)困難。

目前中國(guó)風(fēng)電后市場(chǎng)的發(fā)展仍處于初期被動(dòng)運(yùn)維階段,主要集中于檢修與備品備件方面,預(yù)測(cè)性運(yùn)維是后市場(chǎng)的重要發(fā)展方向。預(yù)測(cè)性風(fēng)電運(yùn)維的實(shí)現(xiàn)需要風(fēng)場(chǎng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)管理作為支撐,平臺(tái)化的軟件解決方案也是大勢(shì)所趨。

針對(duì)風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀,各大風(fēng)電運(yùn)營(yíng)商及其各級(jí)公司已紛紛醞釀籌建省級(jí)或區(qū)域化的風(fēng)電遠(yuǎn)程集中監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一運(yùn)行監(jiān)控、統(tǒng)一調(diào)度指揮、統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理,直觀、動(dòng)態(tài)、綜合掌握各風(fēng)電場(chǎng)生產(chǎn)一線情況,集中對(duì)各風(fēng)電場(chǎng)的工作進(jìn)行統(tǒng)籌安排、人員合理配置以及對(duì)各風(fēng)電場(chǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合、統(tǒng)計(jì)、分析,從而大幅度提高風(fēng)電企業(yè)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的管理能力和技術(shù)水平,也為建設(shè)基于大數(shù)據(jù)的風(fēng)電場(chǎng)群生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)和風(fēng)電場(chǎng)群數(shù)據(jù)分析與決策支持系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。

同時(shí),國(guó)內(nèi)大部分較早期建成投入運(yùn)營(yíng)的風(fēng)電場(chǎng)限于當(dāng)時(shí)的發(fā)展現(xiàn)狀和技術(shù)條件,大面積存在:1)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行安全和數(shù)據(jù)安全存在隱患;2)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行和評(píng)估分析不完善;3)風(fēng)機(jī)監(jiān)控通訊規(guī)約和指標(biāo)體系混亂;4)軟件平臺(tái)版本眾多、維護(hù)困難。建立一個(gè)統(tǒng)一的軟硬件系統(tǒng)架構(gòu)、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約和可靠性管理和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)體系的風(fēng)電生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)監(jiān)控平臺(tái),也是降低風(fēng)電運(yùn)營(yíng)和檢修成本,提高風(fēng)電機(jī)組運(yùn)營(yíng)水平和效率,實(shí)現(xiàn)風(fēng)電可持續(xù)發(fā)展的市場(chǎng)選擇。

在行業(yè)規(guī)劃方面,《風(fēng)力發(fā)電科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》中提出,十二五期間,我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)任務(wù)包括:大型風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)、建設(shè)及運(yùn)行關(guān)鍵研究開(kāi)發(fā)。研究風(fēng)電場(chǎng)功率預(yù)測(cè)技術(shù),研究風(fēng)電場(chǎng)有功/無(wú)功控制調(diào)節(jié)等風(fēng)電場(chǎng)優(yōu)化控制策略技術(shù);研究集成功率預(yù)測(cè)、有功/無(wú)功調(diào)節(jié)的風(fēng)電場(chǎng)綜合監(jiān)控技術(shù);研究風(fēng)電場(chǎng)集中解決低電壓穿越的關(guān)鍵技術(shù);研究區(qū)域多風(fēng)電場(chǎng)遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù);研究風(fēng)電場(chǎng)維護(hù)策略及優(yōu)化技術(shù);研究連接監(jiān)控系統(tǒng)和遠(yuǎn)程診斷的區(qū)域風(fēng)電場(chǎng)資產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)。

按照公司以往項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)及對(duì)市場(chǎng)的了解,出質(zhì)保后風(fēng)電每年運(yùn)維費(fèi)占整個(gè)電站投資的1%左右,風(fēng)電信息化產(chǎn)品占風(fēng)電初始投資的1%左右,據(jù)此推算,2015年風(fēng)電信息化產(chǎn)品的市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)20億元,風(fēng)電運(yùn)維市場(chǎng)規(guī)模約25億元,2015年風(fēng)電信息化產(chǎn)品及后維護(hù)市場(chǎng)規(guī)模約45億元人民幣。隨著近期風(fēng)機(jī)大量出質(zhì)保,預(yù)計(jì)到2020年累計(jì)風(fēng)電信息化產(chǎn)品及后維護(hù)市場(chǎng)規(guī)模約600億。