2019年7月10日舉行“風電平價上網與大基地建設研討會”內容干貨豐富，本文將通過系列化連載的方式，為您展現每一位演講嘉賓的精彩演講內容，敬請持續關注！

精彩回顧的第八期，是由金風科技退役線主機產品總監張才盛帶來的“老舊風電場改造與延壽技術”主題分享。

市場環境

縱觀全球來看，兆瓦及以下老舊機組的項目的市場已經開始顯現了，客戶也意識到采用一些新技術來提升價值。一些國家已提出相應的政策，比如說美國的老舊風機Repowering，政策方面有稅收的抵免和銀行貸款優惠政策。歐洲也更加關注低效資產，因為歐洲的區域比較小，如果把小機組換成大機組的話，優惠政策更大。國內目前是一個萌芽期，有些客戶已經開始對這些兆瓦及以下的機組提出repowering需求。

市場痛點

東北三省老舊機組占全國的20%容量，兆瓦級機組的裝機總容量大概是1.8GW，共計2000臺。其中最大比例的是850kw機組，并且運行的時間基本上集中在10到15年，這些機組在逐漸退役。15到20年機組現在也有很多，約有300多臺，這兩三年就會出現逐漸退役的情況。

比如：黑龍江有一個850kw機組項目，從項目來看，這些項目所處的風資源都非常好，基本上在7m/s左右，但是它的發電小時數及收益均較差，相較理論小時數大概有40%的偏差，為什么有偏差？主要有幾個情況，第一個就是機組的配件供應問題，原備件的一些生產商已經倒閉了，小機組的容量小，備件的數量也有限，缺配件就會導致停機，并且備件的庫存時間比較長的話，備件換上去的時候備件的故障率也增加很多。第二個問題是配件替換的問題。對于客戶來說，原備件的生產商停產，采購市面上的替代品也達不到要求，因為換個備件它并不符合原有規范，備件具體的適應性還是需要去進一步驗證的。第三就是大部件的問題，大部件失效，停機時間是非常長的，特別是國外機組，整機廠家已經不再生產該機型，并且也沒有庫存備件。所以這種大部件損壞周期長，導致了客戶的收益受到很大的損失，直接成本也會很高。

解決方案

針對老舊機組Repowering，金風科技的解決方案是什么？目前有兩個方案：一個是深度技改，還有一個就是換新機組“以大換小”。深度技改和換新組技術各有不同的優點和挑戰。比如深度技改的優點就是采用新技術，發電量肯定會提升，并且成本也更低。因為機組基礎、塔筒和線路包括升壓站借用、工程周期短、不涉及到環保的問題。換新機組（以大換小）的優點是發電量肯定會提升，減少視覺影響，對電網的支撐也很好。但是它也有挑戰，例如基礎道路施工重新征地，并且高度有所增加，某些區域可能對環保政策的影響非常大。總的來看，深度技改更適合老舊風電場的提效增值。

深度技改幾個關鍵因素：

金風科技對深度技改是怎么去思考和解決的。首先，做設計方案，包括激光雷達測風，因為早期的機組風資源評估缺乏，都是基本上靠人去觀察地形，這個地方適合建風電廠，是否合適，從我們現在調研結果顯示有些機位發電量不好。第二個就是塔筒和基礎，如果你要借用的話，還需要評估它的安全和完好性，以及壽命是否還能支持20年。

1、風資源評估

最重要一個因素就是風資源，因為早期建風電場的時候這周圍沒有風電場的，而建完之后又建了很多風電場，這些其他風電場相互之間的尾流影響也很大，影響發電量。對于老舊風電場，執行風資源精細化評估可降低項目預測發電量和相關收入的不確定性。老舊風電場機組技改通常用較長葉片替換現有葉片，但這些導致尾流損失增加和尾流誘導的湍流。因此，應使用適當的風資源評估軟件確定原始機組和新機組配置之間的尾流損失差異。早期的風資源數據缺乏，我們金風科技有很好的解決方案，雷達測風以及通過虛擬測風塔，這兩個技術我們很成熟了。

2、變電站評估

重新使用升壓站可以節省大量成本，但對項目來說并非沒有風險。為評估此類風險，應進行獨立的工程評估，以評估現有升壓站是否適用于新風力發電機組，以及延長使用年限對設備的影響。評估應包括對現場圖紙、計算和報告的詳細分析，以及現場考察，以確保變電站、集電系統、控制系統和輸電線路適應性。例如，可能需要完成以下研究：載流量、變壓器負載、無功能力、短路、接地、繼電器協調、諧波以及監控和數據采集（SCADA）協調。這些研究的結果可能需要新的資本投入進行更換或特定現場容量的縮減，以確保升壓站重新供電后的可靠運行和合規性。

3、基礎/塔架評估

對基礎的評估是非常關鍵的，如果基礎不能用，Repowering基本上沒辦法做了，基礎要做壽命的評估，通過一些方案能夠詳細的分析一些風電基礎的一些承載能力，還有一些施工資料，包括制造質量的評估以及現場的檢查，包括沉降、探傷、強度等等這些做一個完好性的檢查之后，我們再評估。這個技術是否OK，如果OK的話，我們會給出一個確定的使用壽命，如果不OK我們也可以做一些加強的技術。

針對塔架，早期的項目設計數據沒有，早期的塔架也沒有，那我們怎么辦？我們也是有新的一些技術來解決問題，我們采用了北斗定位系統和高精度的位移傳感器，監測它相對位移來評估它的安全，通過計算疲勞損傷，包括它壽命，能夠解決早期的風電廠它沒有數據情況下，評估基礎和塔筒。

價值體現舉一個案例：在東北某個項目中，金風科技借用老機組的基礎、塔架、集電線路、變電站等基礎設施，用1.1兆瓦機組更換850kw機組的話，回收期大概為4到5年。金風科技又選擇了幾個風電場做了多方案對比，包括750kw、850kw和1MW等各種機型，深度技改大概5年可以收回投資，投資收益率基本在15%以上。什么樣的機型比較適合做Repowering？第一是單機小容量的機組，750千瓦到1.25兆瓦就比較適合做；第二是平均風速在8m/s以下，年平均發電小時數如果小于1800小時，如果超過1800小時的話，加上一個限電的因素，收益不是很好，不建議做深度技改。機組運行10到15年的話，是非常建議做的。本次分享重點介紹了金風科技在最近的老舊風電場深度改造中發現的最佳實踐、常見問題和見解；介紹了風電場風資源評估，基礎/塔架評估及升壓站評估。金風科技的目標是支持風電場投資者收益提升和老舊風電場安全可靠提升。總之，低效機組各種運維問題導致開發商利益損失，深度改造對提升收益是非常有必要的。低效機組深度技改未來肯定會呈上升的趨勢，早期1.5MW機組也會跟隨這種模式，并且今年我們也做了4個1.5MW機組的項目的深度技改。