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1、风电无功补偿市场调研报告 机遇挑战并存,风电仍有望实现持续增长 风电近年来实现了爆发式增长,仅新增装机容量即超过之前历史装机容量总和。尽管风电当前浮现投资与发展增速下降趋势,然而从行业成熟度、潜在可运用资源量等方面而言风电行业依然是可再生能源中最重要一种形式。随着无功补偿、风电场运营与控制、老式能源捆绑、兆瓦级储能装置、坚强智能电网网架建设等技术方面实行,发电集团、风电解决方案设备商、电网公司三方关系协调运作,电网公司在新能源占比陡增新形式下内部运营调度组织构造重建,以及国家产业政策角度倾力,在 -风电市场会实现稳定增长。恰恰由于风电增长遇到困难,反而会增进有关技术与产品进步,风电无功补偿市场
2、将会有持续体现。动态无功补偿设备市场增速高于风电市场增速动态无功补偿设备与风电市场发展存在双向互相增进作用关系。风电市场发展,保证了动态无功补偿市场空间,动态无功补偿市场可以提高电网风电接入水平。动态无功补偿产品升级换代,与风电装机容量占比提高,接入电压级别和安装点增多,使得其市场发展速度高于风电市场增速。同步,由于动态补偿设备价格体系趋稳,销售利润率将保持稳定。此外,此后 内,国际市场上风电会维持稳定增长,预测 全球风电装机将达到 800GW,而应用于国外风电动态无功补偿设备扩展了市场空间,由于在国际价格体系中竞争将成倍提高产品利润率。研究报告重要形成下面几点结论: 1) 至今,风电无功补偿
3、实现了从无到有,从小到大发展历程。随着风电市场接入问题显现,动态补偿设备迎来发展机遇。 2)市场高速发展区域迁移。从 至今,由西部到东部,预测此后 ,实现再由东部回归西部态势。 3) SVC价格体系呈现下降走势; SVG价格体系维持稳定。 4)无功补偿产品体现出升级换代趋势,技术性能更好 SVG将取代 SVC成为风电补偿主力。 SVC将在更进一步电网侧汇集站发挥其大容量优势。 5) 66kV、汇集站补偿、国外市场是此后三个增长最大看点。 6)此后风电动态无功补偿市场由三某些构成:风电侧升压站 SVG、电网侧汇集站 SVC、国际市场 SVG和 SVC。 7)建设坚强智能电网背景下,补偿市场空间乐
4、观。风电用动态补偿设备市场增速不不大于风电装机市场增速。预测, 风电动态无功补偿市场空间 6.33亿,-风电动态无功补偿市场空间 109.53亿;此后 风电动态补偿设备新增市场年复合增长率为 9.77%,高于同期风电市场新增容量复合增长率。1 在智能电网建设下,风电保持稳定发展1.1 近年国内风电产业高速增长,投资或浮现拐点一方面,站在数据角度考察与回顾过去一段历史时期内,国内以及全球风电产业发展趋势。近 来,中华人民共和国风力发电行业从无到有从有到大,合计风电装机容量与新增风电装机容量保持连年增长趋势。 1990年,全国风电装机容量仅有 4MW。到 ,全国合计风电装机容量已经达到 25805
5、MW,占全国发电容量 2.95%,个别省份风电装机占比已经达到 5%,间风电装机容量增长了 6450倍。一年新增风电装机容量占当年发电设备新增容量 15.2%,达到 13652MW,超过了截至 全国合计风电装机容量。特别是近 3年,全国合计装机容量与新增装机容量增幅更明显。 至 ,合计风电装机容量增长率分别为 127%、106%和 112%。至 ,新增风电装机容量增长率分别为 148%、89%和 119%。从全球看,风电产业发展同样迅速。 全球风电总装机容量为 1.58亿千瓦,增长率达到 31%。其中,中华人民共和国风电市场在全球份额逐年增大,同步风电增速超过全球平均增速。 ,国内合计装机容量
6、占比全球合计装机容量 3.5%,为列全球第六名。 ,国内合计装机容量占比全球合计装机容量 16.3%,排名升为全球第二名。,国内当年新增装机容量占比全球新增装机容量 8.9%,为列全球第六名。,国内当年新增装机容量占比全球新增装机容量 36%,全球第一。风电市场投资方面,从国际上看从 至 5年间,保持投资额持续增长, 最高达到 1550亿美元,投资额出呈现回落态势,降到 1450亿美元。投资增长率在 至 分别为 72.22%, 58.06%,51.02%,4.73%,-6.45%,呈现持续下降趋势。 浮现幅度为 6.45%负增长。国内风电市场投资方面, 至 分别为 171.04亿人民币、527
7、.27人民币和 781.78亿人民币,呈现持续上升趋势。依照 前 7个月发布风电投资方面数据,线形估算全年风电投资额应在651.43亿人民币。投资增长率 至 投资增长率分别为 208.27%,48.27%,-16.67%(预测),呈现持续下降趋势。依照预测 浮现幅度为 -16.67%负增长。可以看到,尽管风电年新增装机容量近年来爆发式增长,然而从全球和国内数据都可以看出,风电行业投资增速呈现连年下降趋势,特别是 后来,浮现了负增长,投资额下降现象。在风电建设最高峰时期,投资下降,具备一定警示作用。风电市场持续夸大需求,带动了风机设备产业跨越式发展。市场对风机设备需求连年提高,促使国内主机厂家雨
8、后春笋般涌现。面对风电市场蛋糕,内外资厂家展开激烈市场竞争,国内风机产业近年呈现出如下几种特点: 外资风机制造公司合计安装容量增长缓慢,市场占比呈现下降趋势 国内风机制造公司合计安装容量增长迅速,市场占比呈现上升趋势 国内重要风机厂家生产制造技术与工程经验在市场竞争中得到明显提高 厂家更加关注重点技术攻关,如:低电压穿越、风功率预测、有功 /无功控制、网源协调控制等 风力发电主机供货厂商已经由原先国外厂家统治变为几家国内厂家主导格局 更多外资公司以核心核心设备与控制配套方式参加风电招标项目或者直接与投资方订立采购合同 国内风机平均价格比国外厂商风机价格约低 30-40% 风机技术呈现出两点趋势
9、:机型更新换代、单机容量增大。风机类型经历如下几种产品阶段:简朴异步风力发电机、最优滑差别步风力发电机、双馈异步风力发电机、直驱永磁同步风力发电机。风机合计安装容量前五家公司分别是华锐,金风,东汽, Vestas和 Gamesa,前三名均为国内厂家。风机新增安装容量前五家分别是华锐,金风,东汽,联合动力和明阳,所有为国内厂家。外资公司在风电整机市场份额大幅减小。然而,值得注意是,尽管外企整机厂家新增安装容量排名下降,然而国内多数风机厂家核心部件,如电控依然由国外厂家提供,有某些甚至是采用绑定方式限定了国内风机厂商发展空间与水平。1.2 政策保障下,风电市场将保持稳定发展法律保障贯彻到位由于保证
10、风电优先发展社会发展具备如下综合效益: 环保领域(二氧化碳减排量、二氧化硫减排量、氮氧化物减排量) 增长投资清洁能源机会 减少发电成本(减少单位发电煤耗) 增长风电领域岗位就业机会 产业升级(拉动装备制造业等产业发展,增进技术升级) 增长风资源富集区向中东部负荷中心送电规模(减小煤炭运送量、缩小地区间经济差别)为扶持风力发电为代表可再生能源行业健康发展,国家在产业政策层面向新能源特别是风力发电产业倾斜力度逐渐加大。先后出台多项政策、规划以及有关立法。 1月 1日起实行可再生能源法标志着政府部门对于可再生能源注重上升为法律。随后可再生能源法修正案于 12月表决通过,于 4月 1日正式生效。 国务
11、院关于部门应当制定有助于增进全国可再生能源开发运用中长期总量目的实现有关规划 点评:增长了电网规划方面规定,一方面强调规划要以可再生能源开发运用为优先原则;一方面为可再生能源中长期发展规划实行奠定法律基本。 电网公司应当加强电网建设,扩大可再生能源电力配备范畴,发展和应用智能电网、储能等技术,完善电网运营管理,提高吸纳可再生能源电力能力,为可再生能源发电提供上网服务。 电网公司应当与按照可再生能源开发运用规划建设,依法获得行政允许或者报送备案可再生能源发电公司订立并网合同,全额收购其电网覆盖范畴内符合并网技术原则可再生能源并网发电项目上网电量。发电公司有义务配合电网公司保障电网安全。明确发电公
12、司与电网公司各自职权和义务范畴。对发电公司而言,规定是提供符合并网技术原则电能,全力配合电网公司保证系统稳定安全。对电网公司而言,规定是运用各种技术手段,在保证系统安全运营基本上,所有接纳符合规定风电。可再生能源法修正案是一部针对性很强,同步对于法律涉及各方,做出详细规定规定一部法律文献,强化了可再生能源特别是风力发电发展重要性与优先性,理清了有关各方面关系,有助于此后出台一系列政策与规划贯彻,也有明确显示国家力保风电在一段时间内持续增长决心。展望国际风电市场发展,依照预测,此后五年, 至 ,新增装机容量将保持平稳增长,分别为 6.6%,7.8%,9.3%,13.3%和 14.7%,平均五年新
13、增装机增长率 10.3%。由于新增装机容量持续增长,贡献于合计风电装机容量,使得 至合计装机容量以高于新增装机容量速度增长,分别为 25.8%,22.0%,19.7%,18.7%和 18.0%,平均五年合计增装机增长率 20.9%。合计装机容量和新增装机容量两项指标在过去十年均高于 28%,此后五年有所回落。在此后 5年中,国际风电协会更加看好中华人民共和国风电行业发展对于世界风电行业增长带动作用。规划发展方向“建设大基地,融入大电网”国内风能资源丰富。总风能资源开发潜力约 25亿 kW,其中陆地上离地面 50m高度,达到 3级以上风能资源开发潜力约 23.8亿 kW。可再生能源中长期规划提出
14、明确详细发展目的:加快推动风力发电、生物质发电、太阳能发电产业化发展,逐渐提高优质清洁可再生能源在能源构造中比例,重点开发东部沿海和 “三北”地区丰富风能资源。依照国家能源局 远景规划,国内将在甘肃、新疆、河北、吉林、内蒙古、江苏 6个风能资源最佳省区打造如下 7个千万千瓦级风电基地。 新疆哈密 1080万千瓦 内蒙古 5700万千瓦(其中,蒙东地区 万千瓦,蒙西地区 3700万千瓦) 甘肃酒泉 1270万千瓦(一期工程于 8月开工) 河北 1400万千瓦(北部与沿海地区) 吉林 2300万千瓦 江苏 1000万千瓦 (其中,300万千瓦陆上风电, 700万千瓦海上风电 ) 如果按照此规划,届
15、时风电装机容量将达到 12750万千瓦,突破 1亿千瓦大关,形成超大规模新能源发电端,向负荷集中受电端“三华”电网供电。如果按照能源局远景规划, 国内风电累积装机容量将比 装机容量 25805MW翻 5倍。对于如此雄心勃勃规划完毕,面临着巨大挑战,同步也是智能电网、特高压建设、风电并网技术产品发展机遇。1.3 突破老式电网瓶颈,智能电网提高风电销纳能力国内风电建设特点重要有,由于风力发电资源依赖性,大规模风电基地重要集中在西北、内蒙古等地区。由于本地负荷小,电力需求有限,同步电网构造普通也比较薄弱,一方面电力无法在本地消纳,同步风电接入也威胁到电网安全稳定运营。与欧美国家分散开发、就地消纳发展
16、模式不同,国内风电面临着由于大规模、高集中度开发,远距离、高电压输送等现状带来电网技术难题。在风电高速发展下,电网建设与规划明显滞后。在较为薄弱电网构造下,大量功率远距离输送往往会导致线路压降过大,局部电网电压稳定性受到影响、稳定裕度减少。坚强智能电网建设可以有效突破电网电力互换瓶颈,实现风光水火协调开发,联合输送,解决大规模、远距离清洁能源发电送出过程中经济技术问题,增进远离负荷中心清洁能源规模化、集约化开发运用。同步,当前国内电网智能化水平不高,其中配电自动化水平尚不能完全满足大量分布式清洁能源接入规定。通过发展坚强智能电网,可以构建透明开放互动平台,提高电网控制与通信水平,为风电市场高速
17、发展提供基本。国家电网已经在规划加快构建华北 -华中-华东电网,同步加强东北、西北电网与华北 -华中-华东电网联系。基于以上分析,展望此后 国内风电建设发展状况,考虑到智能电网建设对于风电发展重要作用,此后风电市场容量上限有如下两种状况: 1)在既有老式电网条件下,可以消纳风电装机极限总量既有老式电网对于,大规模风电电网接入与消纳能力比较薄弱。依照电力行业发呈现状,风电接入详细体当前几种方面局限性: 输电送出通道限制发电能力。西电东送格局,将电网分割成发电端与受电端。为保证发电与用电平衡,大量电能需要通过高电压级别、大容量输电通道长距离跨区输送。大量新能源分布于风力资源丰富、本地区用电负荷局限
18、性发电端,生产电量在本地消化能力有限状况下,依赖送电通道联系线向负荷中心外送。内蒙地区是非常有代表性,除华北电网直调上都电厂、托克托电厂、岱海电厂外,省调电网容量依然远远不不大于本地负荷需求。在规划中,电能外送问题更加突出。然而,由于线路输送容量限制与系统稳定性规定,当前有限输电通道不能保证足够输出能力。尽管风电装机容量连年上涨,实际却浮现了相称多特别是比较偏远地区风电场,在电网规定下被迫弃风甚至停机状况,风机运用小时较低。 区别于火电、水电等老式发电方式,风机发电控制能力较弱。风电场有功(频率)、无功(电压)控制、通讯与风电场整体集群协调运营正在逐渐完善与提高当中。从系统调度运营观点,风力具
19、备波动性作用下,风电无法控制出力,进而难以解决自身稳定性,更难于在大系统层面提高电网稳定性,在电网故障下予以有效增援。 风电与水电、火电协调运营能力偏弱。电网运营两个核心问题是电压问题与频率问题。对于电网电压控制 ,是通过自动电压控制系统( AVC)完毕。当前绝大多数省份 AVC系统并没有把风电场安装 SVC、SVG、机械投切电容器等无功调节手段纳入到系统执行指令程序中,依然重要是依赖火电励磁调节器和调节变压器分接头作为无功优化与节点电压约束重要手段。风电场不能依照系统运营需求时时调节输出增援电网。 风功率预测尚显局限性。由于风功率预测精度问题和既有调度模式问题,风电基本上是不可调度。需要结合
20、电网、风机厂家、发电集团与气象部门等进行风功率预测攻关,通过测风数据推算和天气过程分析预判断,恰当安排发电筹划与运营方式,有效地减小风电负荷波动特性对于电网冲击与负面影响。 风电缺少有效有功储备手段。需要配制一定得储能元件,在风电负荷波动状况下,可以削峰填谷平抑输出。同步,足够电能储备也可以作为提高系统稳定性办法。当前采用运用电网调峰容量接纳风电方略,储能装置运用将大大提高风电接入容量。尽管各方面努力都获得了一定成绩,提高风电消纳能力工作也在开展中。,当前老式电网,依然无法满足大容量风电接入规划。在此种情形下,预测 风电装机容量以及相应装机增长率分别为 8000万千瓦。2)在顺利建设坚强智能电
21、网条件下,可以消纳风机装机极限容量随着关于建设坚强智能电网政策与规划出台,电力系统面临全面升级机遇。在坚强智能电网下,可以明显提高风电接入能力,提高风电安装容量。国内坚强智能电网总体发展目的是:建设以特高压电网为骨干网架,各级电网协调发展坚强电网为基本,以信息化、自动化、互动化为特性自主创新、国际领先坚强智能电网。坚强智能电网具备坚强网架构造,各类电源接入、送出适应能力,大范畴资源优化配备能力和顾客多样化服务能力,以实现安全、可靠、优质、清洁、高效、互动电力供应,推动电力行业及有关产业技术升级,满足国内经济社会全面、协调、可持续发展规定。智能电网应当是新能源发电,特高压输电,信息电力,电动汽车
22、,大功率电力电子设备,节能减排,智能家居等概念统一体。其中,新能源是从发电领域角度考察智能电网,特高压输电是从输电角度考察智能电网,而电动汽车、智能家居等是从用电角度考察智能电网。大功率电力电子设备和信息通讯技术则是完毕老式电网向智能电网转变基本工具。在顺利建设坚强智能电网情形下,可以从几种方面到改进,通过采用新技术、新设备、新控制,电网对风电消纳能力将得以明显提高。 加强特高压输电建设,提高输电走廊送电能力。加强特高压交流和特高压直流输电线路建设,大幅提高西电东送容量。在远距离输电能力核心技术上如直流输电,特高压交流输电串连补偿技术等上谋求突破,为风电东送提供基本条件。 注重不同电源之间协调
23、运营,运用火电强大调节能力,捆绑风电送出,提高能电输送能力。在坚强智能电网发展情景下,充分运用已规划特高压交直流输电通道,通过风、火、水等各种电源联合开发和打捆外送方式,新疆、酒泉、内蒙等地区可将大规模风电输送到“三华”电网消纳。 强化风电场与电网交互,建立完备覆盖所有风电场通信信道。在智能电网新技术原则规定下,从新更新各个设备之间通讯合同与接口,统一设备通信规约(如 IEC 101/104等)。做到风电场各种设备在远程调度中心可测、可控、可调。 完善风机之间、风电场之间协调配合与优化运营。变化以往控制方略单独行动,在某些状况下弱化系统稳定性现状。通过全局最优,设立控制器,使得系统稳定性、电压
24、、损耗等指标全局最合理。保证大规模风电接入稳定性。 充分研究风电场控制特性,提高风电场有功 /频率、无功 /电压控制能力,加强风功率预测,提高风电调度能力。通过风电功率预测,在少数风电出力迅速变化时段,调用系统水电等迅速调节电源,平抑风电输电功率波动。 风电场配备储能元件。普及和有效配备钠硫电池、钒硫电池、锂电池核铅酸电池等各种 MW级电池在风电场工程应用,协调控制电池与风机运营,减少由于负荷随机变化对风机出力带来影响,平抑输出波动,大幅提高风电运营稳定性。在智能电网建设基本上,风电并网条件大大改进,预测到 国内风电接入容量将达到 100000MW。预测智能电网建设顺利状况下,风电市场容量会较
25、老式电网构造下可接纳装机容量多 0MW。尽管风机合计装机复合增长率保持较高水平,此后 ,年新增装机也许浮现负增长情形。预测,年风电新增装机增长率将呈现先低后高情形,重要因素是智能电网建设、各种电网接入治理设备应用在后期将有效提高风电接入能力,从而提高新增装机增速。 1.4 不平坦发展道路中蕴含市场新机遇对于实现艰巨风电规划远景目的,任务十分艰巨,保持风电稳定增长。需要考虑到如下几种方面挑战: 1)从资金层面来讲,通过记录数据显示和对于发展趋势判断,可以得出结论:风电投资已经呈现回落态势。投资增速逐年下降,今年浮现投资额负增长。资金变化,直接影响到整个产业链利润水平,也会影响到竞争格局变化。 2
26、)风电市场急速膨胀发展过快,风电行业设备制造公司众多,竞争激烈,价格体系混乱。 谈论国产化率,已经开始谈论产能过剩,价格竞争更加无序。从核心设备如主机、变流器、齿轮箱到其他设备如叶片、塔筒、箱式变压器,在风电这几年高速发展诱导下,及时汇聚了众多厂家。例如市场上整机厂家当前已经达到 40-50家;变流器厂家达到 30-40家;塔筒厂家甚至已经达到 100家。在生产所有环节形成激烈竞争格局。以国内厂家为主导竞争格局一旦形成,接下来一定是价格大跳水。当前风电综合成本由一年前 8000-10000元/kW下降到当前 6000-7000元/kW,产业链上所有厂家利润空间被大幅压缩。投资最大头主机价格已经
27、降至 4200元/kW,不考虑其她设备投资已经接近火电投资建设成本。技术核心部件如变流器也由于众多厂家(甚至某些国外厂家带头降价)激烈竞争而降成本降至 600元/kW如下水平。其他设备如叶片造价也下降到单台 1.5MW风机 120万元,单台风机配备 650/35kV箱式变压器价格甚至降至 12万元水平。因而,尽管国内风电建设在各种积极宣传覆盖下,呈现出如火如荼、欣欣向荣景象。国内市场激烈竞争现状和发展空间约束,已经让任何一种风电公司,甚至中小风电公司发展规划都已经开始考虑国际市场开拓。 3)国内风机制造公司众多,利润率下滑,技术核心竞争力仍有待提高。 2MW以上大容量风机技术核心掌握在国外厂家
28、手中。国内厂家消化吸取国外核心技术甚至创新,需要一定期间。然而当前形势下,片面追求增速导向使得投资业主对风电项目推动迫切。为风电建设完毕任务,风电行业无法保证给与厂家足够研发时间,导致设备商核心技术储备局限性,研发与新产品滞后于项目进展。当前,在大力推动大容量风机趋势下,设备商为得到工程项目,只得先引进国外设备与技术暂时顶替。尽管中华人民共和国已经成为年新增装机最多国家,国内厂家风机核心电控技术如主控、变流器依然无法完全代替国外产品,更多是作为与国外品牌价格谈判筹码而存在。甘肃酒泉 65万千瓦实验风场,机型拟定为 2MW、2.5MW、3MW、5MW。入围几家国内厂家如华锐风电 3MW、5MW风
29、机,金风科技 2MW风机与东方电气 2.5MW风机在电控技术,变流器技术等方面储备尚显局限性,体现出了产品研发与工程应用上时间矛盾性,需要引入国外有关产品技术弥补工程项目有关需求。 4)风电发展配套技术条件,尚有待完善。从风电设备、运营控制、电网配套建设等多方面尚不能满足大容量新增风电容量接入,提高电网对风电消纳能力和风电场运营控制能力刻不容缓。去年电网对风电上网卡脖子后,风机厂家才逐渐意识到,她们工作不但仅是风机设备制造,而是应当站在系统角度去引导,解决风电接入问题,从而实现可持续发展。考虑到上述诸多因素,将来 ,风电发展之路,挑战与机遇共存。需要从电网运营、控制、风电设备、电网设备等环节获
30、得突破,在组织构造环节需要疏导清晰脉络,突破部门之间壁垒形成合力。保证风电发展对于技术、管理手段与相应产品设备存在明确需求。,动态无功补偿设备是风电发展遇到暂时性困难时,维持发展最重要调节手段。展望风电将来发展,从环保角度,吸纳投资角度,减少碳排放角度,增长就业机会保障经济增长角度以及产业升级(拉动装备制造业等产业发展,增进技术升级)角度综合考虑,风电将会保持较平稳发展,与前几年爆发式、粗放式增长最大区别在于更加注重电网接入,更加注重风电运营与管理,更加注重风电输出特性管理(电压、功率因数等),在这样大背景下,随着风电场建设、运营升级,动态无功补偿市场将会浮现一次迅速增长机遇。2 动态无功补偿
31、设备:市场需求明确,发展前景乐观 2.1 动补设备投资亮点:技术层面合理性动态无功补偿设备是风电行业大发展背景下,重要技术热点问题,也是风电市场下一块可以较为清晰计算预测明确细分市场。动态无功设备与风机设备具备双向增进作用。一方面在既有风电市场规划发展容量下,提供应动态无功补偿设备发展市场空间,通过设备安装优化风电场运营水平,增进风场与电网系统协调发展,在保证安全稳定运营。另一方面,动态无功补偿市场发展又可以增进风电发展,创造、挖掘市场潜力。风电场配制一定比例无功补偿设备,可以提高电力系统中风电穿透功率极限,大规模提高风电接入规模,进而保证风电增长发展速度。以当前国内比较典型风电场为例,单个风
32、场装机容量是 50MW(49.5MW),每个风电场装有 33台 1.5MW风机。风机出口电压 690V,在风机塔筒边配备箱式变压器将电压升至 35kV,通过地下电缆将电流汇聚至风电场升压变电站,再通过升压变压器将电压升高至 220kV,最后经高压架空线送出。其中,普通来说,动态无功补偿设备安装于升压变电站低压 35kV侧,通过对升压站节电电压进行持续调节发挥功能。无功补偿设备重要用于依照需要提供容性或者感性无功,从而依照系统需要恰当向上或者向下调节电压。无功补偿设备必要性体当前:电力系统中由于电抗、电容等储能元件存在(如,普遍存在感应电动机负荷,架空线路串联电抗,线路对地杂散电容等),为保证正
33、常运营需要提供大量无功进行功率互换。由于电力系统参数特性,无功不适当跨区,跨电压传播,需要保证无功分层就地平衡,产生了分布式大量无功补偿需求。无功补偿设备可以起到重要作用有: 1)维持稳定电压,提高电力系统稳定性。 2)减少无功流动,减少线路电流,进而减少损耗。无功补偿设备具备三个发展阶段:机械投切电容器与电抗器、半控器件(晶闸管)为开关元件动态无功补偿设备和全控器件( GTO、IGBT、IGCT等)为开关元件动态无功补偿设备。动态无功补偿设备区别于以往电容器组最大特点是,通过电力电子开关动作,平滑、持续调节输出功率,而以往电容器组则需要通过机械操作机构进行分级投切。 SVC、SVG均为动态无
34、功补偿装置,SVC可以细分为两类,其中 TCR型 SVC属于基于晶闸管补偿设备, MCR型 SVC晶闸管通过铁心与电抗器耦合构造相对比较简朴。 SVG在学术界也称做 STATCOM、ASVG或者 STATCON,属于基于 IGBT、IGCT等全控器件动态无功补偿设备。在电力系统中,当前无功补偿设备几乎所有为老式电抗器与电容器组。动态无功补偿设备市场当前以风电市场应用最为成熟,在电网中有个别工程试点应用,正处在即将产生大规模应用前夜。动态无功补偿市场与风电市场双向互相增进作用从技术角度分析有如下几点:1)提高电网对风电接入容量,增长风电市场空间。通过动态无功补偿设备对于风电场节点电压管理,可以有
35、效地提高稳定性。提高了风电场输送极限,等价于提高了风电场在一定电压约束偏差范畴内接入容量。同步,在故障下提供电压支撑也可以提供一定限度低电压穿越能力。2)参加无功潮流合理配备,减少线路损耗,节能减排。在保证安全稳定前提下,通过变化动态无功补偿设备运营方式和方略,可以有效地减小输电线路损耗。 3)存留一定余量无功储备,供调度中心在紧急状况下调用,提高全系统运营水平。提高了风电场运营特性,有助于电网公司对风电场接纳。 2.2 动补设备投资亮点:逻辑层面必然性抛开技术层面合理性,从构造角度看,风电市场中,设备商可以通过提供动态补偿设备有效协调厂网关系,保障电力组织构造有效润滑性。逻辑上,体现出此设备
36、存在必然性。尽管从政策文献上,界定了电网公司与发电集团各自职责:发电集团应当向电网提供符合电网接入规定风电;电网应当保证在安全稳定运营前提下尽量多地接纳风电入网。然而电网公司一家垄断与发电集团多家同步竞争现状,决定了双方不对等性。以内蒙地区为例,电网公司是归属于自治区政府内蒙古电力集团,而发电集团有国电、国华、京能、大唐、华电、北方龙源、华润、中海油、鲁能等。如此多发电集团圈地上风电,都要面临一种电网接入问题,只有发电量被电网接纳才会有经济回报。无疑发电集团竞争是激烈,全方位,而与之形成鲜明对比是电网公司一家独大,高高在上,厂网关系重心倾向于电网侧。同步,电网与电厂不对称性也体当前技术实力上。
37、绝大多数对新能源电网接入、电力系统分析与运营、电力系统规划理解专业技术人才几乎都集中在电网调度中心、电力设计院、电科院(中试所)等电网及其附属或者设计征询单位。发电集团技术人才缺口比较大,更多技术人员还是从事电厂运营与检修工作。在强调技术背景电力系统,面对风电接入等存在技术难度问题上,电厂更多地处在被动与支配地位。因而风电市场健康发展组织构造性问题在于,能否设计好有效机制,安顿好各自利益,维护厂网协调关系,对于风电健康发展至关重要,也是需要解决急迫难题。风力发电市场发展不但取决于宏观政策层面导向,并且更重要,会受到微观实行层面电网公司、发电集团、设备厂家三方博弈影响。现实中,电网公司、发电集团
38、、设备厂家核心利益各不相似,然而存在互相交织,设备厂商也许不是决策核心,但是却是连接着发电集团和电网公司追求各自核心利益。外部压力 当前,高速发展风电行业浮现了明显产能过热迹象,从去库存,保就业,振兴民族装备业等方面,对风电市场持续发展提出了规定。自上而下压力传导,使得电网公司不得不把保风电增长,提高电网风电消纳能力当成自家事去操办,解决。这样,风电并网不在是发电集团一厢情愿,双方目的在表面上达到统一。而设备商提供无功补偿设备,一定是这种表面和谐下重要润滑剂。2.3 风电领域动补设备市场发展历程与将来趋势市场发展历史风电发展中遇到电压、功率因数控制等方面技术难题,限制了其发展和接入电网稳定运营
39、。并联于风电场升压变电站低压侧动态无功补偿设备为解决风电无功与电压控制提供了有效手段,它起到了稳定节点电压、提高功率因数、有效阻尼系统振荡,提高接入能力等效果。基于以上事实,当风电在国内发展到一定限度,依托于风电发展同步可以增进其健康发展风电动态无功补偿市场产生并且扩大。由于电力系统行业对新技术成熟稳定性,新设备安全可靠性有极高规定,虽然概念上提出较早,动态补偿设备依然处在规模化应用初期。国际上,除基于半控开关器件 SVC研制与应用较早以外,大某些柔性输配电设备都是跟随上世纪 80年代电力电子开关器件技术进步后得到开发与工程应用。上世纪 70年代 SVC开始投入商业运营以来, 30近年间世界各
40、国都不断有大容量 SVC投入运营并获得可观收益。世界上第台 SVC是美国 GE电气公司制造输电系统补偿用 SVC,于 1978年投网使用。 1980年日本三菱应用晶闸管建设了世界第一部 SVG。国内柔性输配电装备行业研发紧跟国际步伐,于上个世纪 90年代中期在动态无功补偿领域获得技术突破,进入 21世纪迅速进入产业化阶段,各种产品在电力、铁路、冶金等行业得到应用。截至当前,培养了若干家技术与工程经验丰富,细分产品销售业绩在国际同行业中处在领先龙头公司。风电动态无功补偿市场重要是通过两大上市公司:荣信股份和思源电气推动而产生,并且通过不断市场教诲逐渐趋向成熟。 SVC市场在 中,荣信股份在山西省
41、风电项目,上了第一套动态无功补偿设备 -SVC,由此揭开了这块细分市场历史。紧随其后,在 1月思源电气在内蒙风电项目中标国内第一套 SVG型动态补偿设备。之后,随着风电接入容量越来越大,并网形式不容乐观,同步在市场推动下,形成了风电场配备一定比例动态无功补偿行业原则,市场需求日渐明朗。近几年,风电补偿行业呈现出报发行增长趋势。以荣信股份为例,近年在风电市场高速发展,从 开辟市场,通过几年市场哺育与拓展,风电销售额明显增长。几年来,风电销售业绩分别为 1,000万元、 8,000万元、 8,000,截至 10月份 15,000万元,预测全年达到 2亿元。市场竞争更加激烈做为市场上有势力和业绩重要
42、厂家,荣信股份、思源电气和三得普华占据了市场大某些空间,同步在市场诱惑下,某些小无功补偿设备厂家靠价格优势也进入了该领域。动态无功补偿设备与重要竞争厂家归纳如下:动态补偿细分产品 MCR型 SVC TCR型 SVC SVG 佳灵电气 山东泰开 南车株洲所 杭州银狐 中华人民共和国电科院 思源电气 市场中重要参加公司 锦州万仕 四方腾泰 荣信股份 辽宁立德 许继电气 锦州万仕 哈尔滨威瀚新进入市场厂家为获得行业销售业绩,均采用了低价方略,在各种风电项目招标报价过程中竞相降价。在销售价格、品牌影响力、客户忠诚度、提供技术方案等各种因素综合伙用下,形成了风电行业逐渐明朗价格体系。在背面会给出详细分析
43、。行业基本营销方略风电无功补偿市场营销模式已经基本被前期进入市场两家上市龙头公司荣信股份和思源电气固化。无功补偿设备投资最后出资方(业主)是发电集团(或旗下新能源公司),然而包括了设备商和设计征询机构在内厂网关系构造特性决定了,作为整个项目决策过程参加方大概有如下两种典型方式: 1)以设计院为纽带销售模式在此种模式下,电力设计院成为连接设备厂家与风电投资方纽带。一方面,接受投资方委托出具风电场规划建设技术方案与图纸,一方面作为征询方协助甚至代表投资方选取各种电气设备供货厂家。将自己产品导入项目设计方案(上图、定型式);案、技术顾问;出并且不断修改规定;续获得不断更新项目信息,传递业重规定商务层
44、面营销2)以电网公司为纽带销售模式在此种模式下,电网公司成为连接设备厂家与风电投资方纽带。一方面,从电网安全稳定运营和有效管理角度对发电集团建设风电项目做出规定,同步听取技术比较突出设备厂家产品优势,推荐甚至规定投资方与较为适当设备厂家进行接触,拟定技术方案。技术沟通、证明自己产品优越性建议甚至规定采纳;务层面营销风电补偿设备 SVG、TCR-SVC、MCR-SVC三分天下从三种设备容量上看,存在各自最合理经济容量范畴。普通来说 SVG合用于小容量范畴无功补偿, SVC合用于大容量范畴无功补偿。风电领域无功补偿三种类型设备 TCR-SVC,MCR-SVC和 SVG市场占有率,当前呈现出三分天下
45、局面。从理解到市场数据来看,三类设备 新增容量占比粗略预计为:TCR-SVC占 20%,MCR-SVC占 20%和 SVG占 60%。其中, SVG新增市场呈现出爆发式增长,从 真正打开市场到今年成为补偿设备重要产品占有率过半,是此后市场关注重点。形成三种设备并存现状因素,重要有两个因素: 1)几乎同步发现风电补偿细分市场机遇,在 中到 初先后半年时间内订立各自第一套合同,实现业绩突破。 2)三种产品性能指标上,各具优势。随着对于电力电子设备研发、生产制造和工程运营经验丰富,同步作为业主发电集团在价格能接受范畴内消费倾向被恰当引导,高品位动态无功补偿设备取代低端动态无功补偿设备两个重要条件已经
46、具备: 1)产品技术成熟度 2)产品市场价格。这也是 SVG爆发式增长因素。发呈现状与趋势当今行业重要特性和此后发展趋势如下: 1)无功补偿市场重点区域变动动态无功设备重要市场区域,随着风电建设形势变化呈现出变化特点:由最先开拓内蒙古、山西等地区向西北、东北和东部沿海展开。随着内蒙古为代表典型发电端风电送出省份风电迅速发展而导致电网接入问题日渐突出,诸多项目纷纷暂停,等待电网接入环境改进。然而作为东部省份地区,由于本地负荷集中,风电资源可以做本地产生、本地使用,同步经济发达省份电网构造坚强,从今年开始风电发展速度领先于其她地区。至今风电补偿市场重点区域:山西、内蒙古 山西、内蒙古、河北、辽宁、
47、甘肃内蒙古、甘肃、吉林、江苏、福建 吉林、山东。对于将来预测,重点发展区域将是东南沿海地区。内蒙与西北地区大容量风电并网带来风电无功补偿市场机遇将会在风电接入问题较好解决后,详细地说就是随着坚强智能电网建设基本实现时来到。值得注意是,由于近来对于电网接入问题注重,涉及动态无功补偿设备运营方式调节,内蒙古等地区暂停风电项目严峻形势有所改进,风电招标项目逐渐增多。同步, 11月 3日新疆电网通过 750kV超高压联系线与西北电网实现互联,告别其孤网运营历史这一历史性事件,意味着本地丰富风电资源与火电捆绑外送,供远方负荷中心消纳成为也许。此后 市场重点区域:风电补偿市场重点地区 福建、山东、吉林、江
48、苏 内蒙古、甘肃、新疆 2)安装应用场合增多当前动态无功补偿设备在风电场接入位置,正如在第二章第二节所简介重要集中在风电场升压站 35kV侧。此后行业发展趋势,有两点:一是升压站硬性规定配备一定比例动态无功补偿装置,且补偿装置容量占风电场容量比例逐渐提高,同步对于装置控制规定提高。二是为提高电压控制效果和电网接入环境,当前产生了在升压站上一级变电站汇集站同步加装补偿设备新趋势。汇集站是把区域内相邻几种风电场通过升压站电流汇聚在一起向远方供电。汇集站与升压站相应关系可多可少,对于风场较少地区普通 2-3个升压站相应一种汇集站,而对于风资源富集地区,有是 7-8个升压站相应一种汇集站。从普通意义上说,升压站升压送出后来设备属于电网管辖范畴,因而汇集站属于电网中变电站。汇集站有两个明显特点:一是属于电网资产;二是为容纳几种区域风场,变电容量普通比较大。以上两个特点决定了,推动汇集站安装动态补偿设备动力应当来源于电网公司,同