老旧风机的“通病”

我国风电并网装机超3.3亿千瓦，在役风电机组数量超15.5万台。快速发展的同时，因早期风电产业技术水平不成熟、运维管理经验缺乏、设备质量参差不齐等原因，弥留下一批常年“带病”运行的老旧风机。

在首届风电运维技改大会上，计鹏新能源统计数据显示，到2022年，运行10年以上的风电场，装机规模共计约6397.5万千瓦，风机数量共计约4.9万台。风电机组额定功率以1500kW为主（约占70%）。2008年以前主要以MW及以下，08年以后主要以1.5MW机组装机为主。

与会专家认为，“十四五”期间，主要是MW级以下的机组逐渐进入退役期，到十五五，将会是1.5MW及以下机组退役爆发式增长的阶段。如若考虑提前退役，以大代小的话，按最高值30%考虑的话，预计十四五也会有11000台左右的风机面临退役或技改升级。

2021年12月1日，国家能源局综合司发布了《风电场改造升级和退役管理办法》（征求意见稿）意见稿指出，本办法所称风电场改造升级是指对风电场风电机组进行“以大代小”，对配套升压变电站、场内集电线路等设施进行更换或技术改造升级。风电场改造升级分为增容改造和等容改造。随着产业相关支持政策的完善，风电技改升级、退役的市场正在逐步打开。

不能否认，风电发展初期老旧风电机组为我国的风电产业发展发挥了重要作用，但随着时间推移，老旧风电机组老化问题严重，一些部件长期处于“带病”运行状态，导致机组可利用小时数底下，发电效益差。

相关专家认为，老旧风机“带病”运行主要呈现下面三个问题。

第一，一些风场占有极好的风能资源，但风电机组性能相对落后。据了解，黑龙江某风电场运行18年，采用600千瓦机组，近5年实际最高的小时数1800h，2019年1140小时，远低于黑龙江1900小时的保障性收购小时数的要求。

第二，部分机组部件老化严重，故障率高，一位风电场运维人员向笔者坦言，他所在的风电场运行已经有10余年，混合安装有1.5MW及1MW的风电机组共50台，风机故障率高，无论风况如何，风场平均有10台以上风机处于停机故障检修状态。

第三，绝大多数老旧风电机型零部件通用程度很低，供应断档、一旦出现故障，设备采购困难，导致运维和停机时间加长。多数老旧风场采用的是国外某些品牌的机组，随着一些品牌的退出，也就沦为了“孤儿”机组，在零部件上缺乏了稳定的供应。

调研数据结果显示，到2025年，服役期满风电机组的主机厂家多为外企。到2030年，服役期满风电机组的主机厂家多为国内厂家，另外，服役期满风电机组的主机厂家集中度较“十四五”高。

有“病症”才有改造升级与退役的需求，目前老旧风电场或者风电机组技术改造工作总体可以分为技改增效和“以大代小”两种方式。

技改增效主要是不改变原机组的风电机组基础和底部塔筒的前提下，进行技术改造提高风电机组发电效率。根据初步调研，目前已有部分风电场开展了技改增效工作，以更换叶片、加长叶片或者更换机头为主的风电机组技改项目累计规模100万kW左右，主要集中在三北地区。此类项目技术改造难度和成本相对较低，对于处于运营期后期的风电项目改造效益提升相对较大。其中通过以叶片加长主的方式进行机组改造后，单台机组年小时数可以提升10%左右。

据了解，某风电项目，从1996年开始分4批次建设实施，至2007年4期工程全部完成，总装机规模为17.05MW。项目单位在2019年7月开展风电场“以大代小”改造，改造方案为拆除8台早期老旧风电机组（总装机规模约3.5MW），更换2台1.5MW风电机组。项目2020年3月改造完成，新建风电机组年发电小时数约为2200h，同期其他老旧风电机组发电小时数1500h左右。

“以大代小”是整体拆除老旧机组后，重新建设新型高效的风电机组提升风电场整场效益的改造方式。根据初步调研，“以大换小”的改造方式涉及到用地变更、环境评价、电力业务许可变更等政策问题。由于目前国家尚未出台明确的政策或指导意见，因此“以大换小”的改造方式目前多处于在技术比选和方案推荐层面，真正开展“以大换小”改造的风电项目较少，总规模在10万kW左右。

此类项目技术改造难度和成本相对较高，但对项目效益的提升作用很大。发电量可提升1倍至数倍。

老旧风电机组最终是退役还是技改升级，需要对机组质量、运行状态及寿命进行全方位评估后来确认，希望业主、设备商、电网企业、地方政府等各方联动，进一步推动风电技改、退役工作，建立一套有效可行的实施流程，形成提质增效+淘汰更新的风电新常态，实现产业高质量发展。

来源：北极星风力发电网

作者：北极星