年发电小时数5800小时的风机能运行二十年吗?风机退役标准值得推敲

3060的压力已经从中央政府传递到了最基层的新能源项目公司,全员开发新能源资源已经成为当前最重要的工作,十四五的目标,基本上各个公司都是要在十三五的基础上翻番,如何翻番,我们不仅要从新资源上动脑筋,而且也需要对存量老资源进行创新,已有的风资源产生出翻倍的效能。
今天,我们聊聊风机寿命与可靠性。
风机也曾有全年无休的运行历史记录
曾经2018年,当年风机发电小时数曾经创造历史:中国华能新能源云南五子坡风电场年平均利用小时数超过4000小时,而部分风机的单机平均利用小时达到5300小时!
无独有偶,曾经福建莆田南日岛的风电场,采用的还是兆瓦级以下的进口风机(歌美飒风机,具体型号忘记了),风电场平均小时数4500小时,单机发电量最高的居然高达5800小时,这也就是为什么曾经连续3年福建的平均发电小时数高达2700-2800小时,部分超高发电量的风电场为此做出了重要贡献。
一年的小时数是8760小时,而一台风机要以满功率的运行状态连续不停的运转5800小时,这是一个什么概念呢?打个比方,一辆小汽车,设计时速是160公里/小时的时速,假设15年寿命,结果有10年是每小时都是以160公里/小时的速度不停的运行,这辆汽车还能达到设计寿命时限吗?
南日岛漫山遍野的兆瓦级以下风机(照片来自网络)
风机高功率连续运转还能运行二十年不? 
显然,这种满功率或全速运行的设备,其寿命根本不是采用我们所谓的寿命标准来衡量的。典型的就是出租车,寿命就是8年,因为出租车基本上就是每天差不多16-20小时的运行,暂且不说是按照全速运行,就是普通速度,其设计寿命就缩减一半。风机就更不用说了,南日岛的早期的风机发电小时数达到5000多小时的几台风机不到三年就玩完,由于当时福建的电价是0.85元/kwh,开发商直接把风机吊下来,买台新的风机装上去。因为估计两年风机就成本收回来了,按照风机满功率发电小时的统计(微积分统计为满功率发电),风机除了固定的年度检修外,风机基本就是不停止运转,这对风机的可靠性可是提出了极高的要求,就像一台小汽车,买回来,汽车就不停止运行,对一台复杂的机电液装备,可是天大的考验。
风机退役如何界定
所以这里有一个风机寿命的界定,是风机的设计寿命时间,还是风机的真实的运行时间。先在汽车的报废标准进行了调整,以车辆的实际运行公里数进行界定,到达了报废的最后时间必须报废,实际上就是以汽车的运行公里数作为硬件的寿命指标,而风机呢?是不是也可以以风机的运行时间进行寿命退役标准,值得推敲。
以年发电小时数达到5800小时的风机为例,因为这个5800小时是积分累计平均下来的,单指运行,基本全年无休,除了维修保养外,无论是发电机,还是增速机,实际上是无法保证连续多年的这种运转状态的,而且还有部分时间是满功率运行。这样的风机是不是也要运行二十年才能退役,或者说,这样的风机二十年能保证运行吗?
风机的退役标准需要与时俱进:以实际运行小时为基础
显然,风机的发电和汽车的运行是一个道理,其退役或寿命的设计标准界定应该是以设备的实际运行时间,并不是简单的设计寿命二十年,而是要根据风机的实际发电小时数来衡量,就像一台车,3-5年就跑了一百多万公里,那就肯定报废了,风机如果连续多年高频连续运转,那就达到一定的小时数给予退役,采用新的风机替代,让资源产生更大的效益。
其实,早期的风电场,尤其是三北的风电场,在风速较高,风频较高的区域,3000-4000小时的风机很多,如果不是限电,估计这些风机早就完成了国家能源局设定的补贴小时数额度。如果原本8-10m/s的风速的风资源,采用更大的风机,更大容量的规划,可以发发出更多的电,实现资源的效益最大化,从这个角度看,我们对早期风资源较好的风机退役标准需要进行调整,发电小时数或运行小时数达到一定标准的是不是就可以退役,进行风电场的二次开发建设,在新的技术装备条件下,让无限的风资源产生比过去多几倍的绿色电力呢?
 3060压力:存量资源如何翻新也是个大市场
3060的考核压力,一方面我们要开源,继续寻求新的资源,以此获得更多的新能源电力,一方面我们也要节流,在存量资源中,如何盘活老的资源,对老的的风电场进行更新,对部分过去已经收回成本,现阶段老态龙钟的风机进行提前退役,2018年我去莆田带客户考察风电场,南日岛和莆田海边的风机,包括vestas,歌美飒的750/850风机,基本上都处于停机状态,要知道莆田的风资源极佳,但因为风电场的风机退役标准,无法实现退役,可谓资源的巨大浪费。
当然,风机的退役,涉及到老风电场的二次再开发,是个复杂的问题,也是个新课题。2021年国家能源局的风电建设方案提到了,开始试点探索如何技改或更新开发,但我们从技术层面也要有准备,一旦我的风机设计寿命到期,我就提出申请退役,进行二次开发。像年发电小时数5800小时的风机我想运行十年后,绝对是伤痕累累,毛病多多,剩余寿命期内无法正常运转,既然不能正常发挥效益,为何不提前退役呢!
如果风机老了干不动的话,不能正常发挥发挥效能,那就退出吧,让新的风机来产生更大效益,或许也是存量资源为3060目标做贡献的一个新思路。
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