提高风电消纳能力 推进风电健康发展——专访北京交通大学电气工程学院教授汪至中

文/本刊记者 王思童/

新年伊始，京华春来早。

北京交通大学电气工程楼7层。走进汪至中的办公室，大书柜依墙而立，一摞一摞厚厚的资料堆在书桌上，让这个原本不大的空间略显局促。

“春天快来了。” 作为风电“蛮荒”时代的开拓者之一汪至中对记者说出这句话时，脸上尽是释然的笑容。

《电器工业》：目前，国家能源局副局长刘琦已明确，风电是我国第三大能源，请您介绍一下目前国内的风机制造的情况？

汪至中：2012年我国风电装机容量大概为1500万千瓦，这是根据已经并网的数量来统计的，虽创三年来的最低，但我国的总装机容量己经超过了7000万千瓦。国家计划2013年新增风电装机容量要达到1800万千瓦，根据出台的《风电发展“十二五”规划》，到2015年并网装机总容量达到1亿千瓦的目标肯定要突破。从我国相关政策面与实际风机制造能力来看，规划到2020年装机容量达到2亿千瓦的目标也可能突破。去年金风与联合动力装机并网都超过了200万千瓦，不少企业虽然产量少了一些，但产品质量上有了较大的提高。所以说2012年虽是低谷，但是回补了前几年发展过快而付出的质量代价。质量回补做的比较好的有金风、联合动力、湘潭电气等企业，很多整机可用率已经可达到98%。

《电器工业》：我们也了解到一些关于风机事故的消息，从您的角度来讲，您是如何看待这样的问题？

汪至中：过去我国主要采用大规模、集中入网建设，虽然有利于风电的生产和管理，但是一旦发生问题，将会容易波及较弱的电网。由于我国风电技术水平仍亟待提高，自主研发和解决问题的能力不足，大量集中入网风电的不稳定和不确定性，给较弱的没有做好准备的电网带来了一些困难。原有的火电、水电和电网的调控能力稳定不了供电，保证不了电网的运行，导致风电生产商和电网之间的协调性差，没有形成一个利益共同体。其次，可以关注一下细节监控，据了解几次脱网大事故的诱因，不过是风电场端口的35kV短路接地或绝缘破损等细节问题，完全是施工工程质量和维护方面的问题，不是风机整机性能造成的(整机并没有35kV的端口)，而这些诱因无论是发生在火电还是风电，都会造成脱网事故。因此，首先要加强风电场的施工和日常运营维护管理来减少事故，然后才是针对风机性能和质量的生产管理的加强，例如对风电机组运行以及对风电场情况的实时监测和故障诊断，对风电场及每台风机的质量要做好全生命周期的健康管理等。

我认为无论发展的速度怎么样，安全总是第一。否则暴露的问题，将需要大量的精力和费用来弥补。以甘肃的脱网事故为例，将1000台风机改成具有低电压穿越能力的风机，每台至少需要几十万元人民币，这样就打破了原有的资金计划，并要对成本回收和盈利进行重新评估，如果还存在如桨叶断裂、变速箱损坏等问题，则又要支付另外一笔费用。因此引进技术要逐步进行消化吸收，小步快跑，不断消灭隐患前进才能消除大的隐患。

《电器工业》：关于发展分布式风电谈一下您的理解？

汪至中：改变新能源的入网方式即改集中式入网为分布式入网，将能够提高电网公司的积极性，提高其与风电场的配合度。集中的电网相当于一根大支撑杆，用一大支撑杆支撑1000平米帐篷的风险，远远大于用1000根小支撑杆支撑1000平米帐篷，断了一根支撑杆其它999根还顶着。将集中入网分解为小电网入网，将不会因为某一风电场或电机出问题而波及整个电网。现在我国也在鼓励分布式入网。

《电器工业》：你觉得2013年风电发展需要注意哪些问题？

汪至中：资金链断裂与连环债问题已经成为目前最为需要关注的问题。2012年，我国的风电行业已陷入了恶性循环，即国家拖欠开发商电费、开发商拖欠制造商设备费、制造商拖欠零部件商、零部件商再施欠原材料的怪圈。来自电力市场、输配电系统等下游的压力已经迅速传递到整个产业链。风电机组的部件商或者整机厂家发货后不能及时收回货款，这导致他们的现金流出现问题，甚至在整个供应链上都出现了现金流困难的局面。去年风电企业大量裁员也是由于资金链断裂，应收账款无法收回所致。据我了解，2012年整机制造商金风有60亿，华锐有80亿的应收账款尚未收回，而中国风电和龙源等开发商则有数亿至数十亿的风电电费尚未收回。风机卖出去钱收不回来，导致一些企业风机卖得越多亏损越严重，越是上游的部件供应商越处于被动的位置。拿叶片的部件商来讲，需要先发货，可是回款的时候则是先有电网把钱给发电商，发电商给主机商，主机商才给部件商。部件厂商需要的原材料款一时无着落，只能通过财务杠杆解决，有的是从银行贷的钱，有的是从其它途径拆借。行业形势好转，资金压力就小些，形势不好压力大时只能拆东补西、卖家底或裁员，对行业的发展影响极坏。目前风电运营商把设备费用分几部分支付，一笔是分好几次的设备货款，几年也付不清。另一笔是质保金，需要等到5年质保期结束之后才全部付清。而这一笔费用数额不小。

目前，我国风机质保还处在整机质保阶段，有的风电场在风机要到质保期前，提出将风机重要零部件更换一新的想法，长期以往对整个风电产业的发展都是有滞后的影响。个人觉得，风机质保也应该因情况而异，不同的部件有不同的质保期，具有针对性的质保，可以参考汽车的质保标准，例如，整车质保指该车质保年限或公里数。 一般来说可能是2年/6万公里（其中之一先到即出保期）；动力总成保修是指发动机和变速箱，如果这两个部件出现质量问题会得到保修，前提是要按保养手册在4S店定期保养，才能得到保修。不管是国内还是国外，整车质保都并非真正是指整车任何部件都享受同样的质保服务，而是分部件进行质保。一般来讲，易损坏或者老化的部件如电瓶、避震器、雨刮、橡胶、音响设备等的质保期要短一些，而不易损坏的部件如发动机缸体等的保修期要长些，还有一些部件有的汽车厂会申明免赔。风机是和汽车类似的机电产品，原来2年质保，恶性竞争的结果成了5年，损毁的是整个行业。现在有了风电企业自律，是否应该改一改，3年/6000小时（折合满发小时）比较合理。应该规范一下风机的质保和质保期。

另一个就是“弃风限电”问题，光凭风电企业的一己之力，难以冲破“寒冬”的局面。希望随着政府补贴资金的逐步到位，可以部分增强开发商的造血机能，进而盘活设备和零部件制造企业，也希望随着电力基础设施建设投入力度的加大和相关法律法规的严格执行，减少弃风限电。

《电器工业》：您对于目前存在的弃风现象有哪些看法？

汪至中：我认为提高风电开发利用效率，加强风电建设和运行管理、保障风电并网和消纳将是未来发展所要关注的。目前，“三北”地区（东北、华北、西北）是我国风电发展的主要地区。随着风电装机的快速增长，三北地区的弃风、限电等问题日趋严重。风电场平均利用小时数为1907小时，同比降低266小时；弃风电量达123亿千瓦时，弃风率约16%，弃风电量对应电费损失约66亿元，折合火电标准煤耗384万吨，折合CO2减排量760万吨。严重影响了风电场运行的经济性，风电并网和消纳已经成为制约我国风电持续发展的最主要瓶颈。我觉得可以合理的利用三北地区的弃风。

《电器工业》：如何利用与提高三北地区的风电消化能力？

汪至中：风电发电最好的时间是冬季和春季，此时正值“三北”地区供暖的时期。提高风电开发利用效率，加强风电建设和运行管理、保障风电并网和消纳， 应大力发展储能技术，采用蓄热电锅炉技术，促进风电就地消纳，也就是由“风能”变成“电能”、再转换为“热能”的新型供热方式。采用风电能源供热后，缓解了以烟尘和硫化物为主的污染状况，对PM2.5和环境污染控制有着刻不容缓的作用。弃风发电供暖系统，一是可将电网输送不出去的风电就近送附近城镇非集中供热居民区，由变电站送各家各户电热转换、储热、循环和终端放热（暖气片或地热管），储热于民。二是可利用风场附近的热电厂，减少火力发电及供热，由弃风的电能补电并电热转换替换集中供热。虽然存在火电、风电和电网间己有利益关系再平衡的障碍，但从环境的共同利益出发，政府管理层应可从中找到各方利益的平衡点，使“三北”的风电不再被大量浪费掉。原来浪费掉的弃风电能在各集中或分散的换热单位通过控制器，在储热器中将电能转化成热能。储热器中的储热剂由多种有机质化工材料配制而成，具有很强的储热能力（是水的8倍至10倍）。通过金属换热器，热能再由水送到各地点。当无风时，系统在48小时内仍能通过储存在储热器中的热量继续为用户供热。

风电供暖可以推动风电多样化利用，并且结合用电侧需求进行电力管理调配，有利于减少“三北”地区的弃风、改善环境，减少雾霾。促进节能减排的开展，发展风电供热，电价和利益关系是一个关键，应积极开展低谷风电灵活电价政策的研究。

《电器工业》：能通过一个案例来向我们介绍一下“产学研”结合，为风机制造研究方面带来了哪些创新？

汪至中：“产学研”结合是一种创新的发展模式。瞄准国家科技发展目标，立足院校科技优势，整合企校科技力量，“三点一线”搭建成果转化“金桥”；从重点实验室到中试基地再到产业基地，建立完整的从技术到产业的转化链条；以原始创新、技术集成创新为内核的科技自主创新在风能领域遍地开花。大院大所与大企业按照市场机制，共建科技企业的“双大合一”模式，走出了产学研一体的捷径，使具有资金、市场和理念优势的企业与具有人才、科研和开发优势的院所结成产学研联合体。风电行业目前人才资源匮乏，校企联合的教育方式、产学研合作模式必将为我国风电行业的发展培养源源不断的优秀人才。例如，华创风能以沈阳工业大学的风能技术为依托，专业生产具有自主知识产权的1.5MW变速恒频双馈式风电机组及其系列产品，并且校企共建实训基地办学，培养了许多风电领域的各类人才。沈阳工业大学对全国十几个省的二十多个企业产学研合作研发了双馈、直驱、半直驱等许多风电机组，其成果产值己超过了60亿元。

《电器工业》：近日，我们了解到已将海上风电加入进鼓励类产业目录，请您为读者介绍下相关的情况，并谈谈您对国内目前发展海上风电秉承怎样的态度？

汪至中：国家发改委公布了重新修订的产业结构调整指导目录，海上风电机组技术开发与设备制造和海上风电场建设与设备制造两项涉及海上风电项目被列为鼓励类产业目录。规划提出，积极开展海上风电开发技术准备、前期工作和示范项目建设，适时稳妥扩大海上风电建设规模，以特许权招标项目和试验示范项目建设带动海上风电技术进步和设备制造产业升级，为海上风电大规模开发建设打好基础。重点开发建设上海、江苏、河北、山东海上风电，加快推进浙江、福建、广东、广西和海南、辽宁等沿海地区海上风电的规划和项目建设。

个人认为海上风资源丰富，发展前景良好，但是我们还是要注意海上风电存在以下几个问题：一是技术瓶颈的制约。例如海上风电所需的大风机要求叶轮直径的增加会导致桨叶受力差异的问题。又如风机要能够适应海上特有的盐雾气候对于很多企业来说也是一个挑战。二是成本过高。海上风电机组底部的塔基成本比桨叶和电机还要高许多，长距离海缆输电在技术和成本上都比陆上要高，因此海上风电的成本要比陆上风电的成本贵数倍。三是对海上渔业资源的影响。在施工过程中的大量噪音会影响到鱼的生存环境。四是陆上风电场建设的经验验证还需积累，虽然我国海上风资源比较丰富，但海上风电场要不断吸取陆上风电场的经验，不能发展过快，如在海上出现过去陆上风机出现的失误，其灾难性的损失将影响久远，不可接受。对于已经拓展海上风电的企业来说，我认为应当稳步发展不能过分追求“大”而“快”的发展。