《可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》提出到2020年，風(fēng)電項(xiàng)目電價(jià)可與當(dāng)?shù)厝济喊l(fā)電同平臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)。2018年5月18號(hào)，國(guó)家能源局印發(fā)了“關(guān)于2018年度風(fēng)電建設(shè)管理有關(guān)要求的通知（國(guó)能發(fā)新能[2018]47號(hào)）”，要求尚未印發(fā)2018 年度風(fēng)電建設(shè)方案的省新增集中式陸上風(fēng)電項(xiàng)目和未確定投資主體的海上風(fēng)電項(xiàng)目應(yīng)全部通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)方式配置和確定上網(wǎng)電價(jià)；從2019 年起，各省新增核準(zhǔn)的集中式陸上風(fēng)電項(xiàng)目和海上風(fēng)電項(xiàng)目應(yīng)全部通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)方式配置和確定上網(wǎng)電價(jià)。其目的就是逐步消除補(bǔ)貼，通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)。因此風(fēng)電項(xiàng)目需要依托自身技術(shù)進(jìn)步和成本下降才能在競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。

1.風(fēng)力發(fā)電成本的現(xiàn)狀

近年來(lái)，我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷增加，風(fēng)電全產(chǎn)業(yè)鏈逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，風(fēng)電設(shè)備技術(shù)水平和可靠性不斷提高，風(fēng)電場(chǎng)造價(jià)總體呈現(xiàn)逐年下降趨勢(shì)，發(fā)電成本也持續(xù)下降。平坦地區(qū)的陸上風(fēng)電單位投資水平從2009 年的9000 多元/kW 降低到2017年的7400 元/kW左右，山地丘陵地區(qū)的單位投資水平也從超過(guò)1萬(wàn)元/kW降低到8400元/kW左右。低風(fēng)速風(fēng)電機(jī)組和智慧風(fēng)電場(chǎng)技術(shù)的運(yùn)用使同等條件下風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電效率有較大幅度提升，進(jìn)一步促進(jìn)了發(fā)電成本的下降。考慮風(fēng)電設(shè)備和投資成本下降以及金融政策調(diào)整影響，在資源一般地區(qū)（年利用小時(shí)數(shù)2080h），2017年平坦和山地地區(qū)的風(fēng)電電價(jià)需求分別為0.45元/kWh 和0.51元/kWh，較2009 年電價(jià)水平降低了0.14元/kWh左右，降幅超過(guò)20%。根據(jù)GE研究結(jié)果，更長(zhǎng)更輕的葉片、一體化傳動(dòng)鏈等技術(shù)突破將使2025 年風(fēng)電度電成本下降0.050—0.067 元/(kW•h)，微觀選址與風(fēng)機(jī)選型的優(yōu)化設(shè)計(jì)將使度電成本下降0.031—0.070 元/(kW•h)[2]。

2.風(fēng)電項(xiàng)目平準(zhǔn)化成本（度電成本）評(píng)估

目前，國(guó)內(nèi)對(duì)風(fēng)電成本的估算往往采用凈現(xiàn)值法、內(nèi)含報(bào)酬率法等傳統(tǒng)財(cái)務(wù)計(jì)算方法，而國(guó)際通用的評(píng)估不同區(qū)域、不同規(guī)模、不同投資額的不同發(fā)電技術(shù)成本財(cái)務(wù)方法為平準(zhǔn)化電力成本(levelized cost of energy，LCOE)，也常稱為度電成本。LCOE 是從項(xiàng)目的全壽命周期視角，對(duì)發(fā)電項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行評(píng)估，可用于比較分析不同發(fā)電技術(shù)綜合競(jìng)爭(zhēng)力，也可用來(lái)分析比較不同風(fēng)電場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的分析方法。

計(jì)算公式為：

式中：LCOE為平準(zhǔn)化發(fā)電成本；At為第t年的運(yùn)營(yíng)支出；E0 為項(xiàng)目初始投資；i為投資收益率；Mt,el為當(dāng)年的發(fā)電量;n為財(cái)務(wù)分析時(shí)考慮的項(xiàng)目壽命;t為項(xiàng)目運(yùn)行年份（1，2，3，…，n）[4]。由公式（2-1）可知，影響度電成本的因素為風(fēng)電全壽命周期成本和發(fā)電量，風(fēng)電成本可分解為風(fēng)電機(jī)組采購(gòu)成本、建設(shè)成本(包括塔筒和基礎(chǔ)等)、運(yùn)行維護(hù)成本、人工成本及材料費(fèi)等。文獻(xiàn)[7]中給出了低風(fēng)速地區(qū)風(fēng)電成本組成如下圖2.1所示。建設(shè)成本和機(jī)組采購(gòu)成本占到了78％，運(yùn)維成本占到了12％。

圖2.1 低風(fēng)速地區(qū)風(fēng)電成本組成

因此，降低風(fēng)電項(xiàng)目度電成本，提高效益的方法主要有降低風(fēng)電機(jī)組采購(gòu)成本、建設(shè)成本、運(yùn)行維護(hù)成本等，以及提高風(fēng)電項(xiàng)目的發(fā)電量。

3.風(fēng)電項(xiàng)目開發(fā)降本增效措施

3.1降低風(fēng)電機(jī)組采購(gòu)與維護(hù)成本

3.1.1考慮全壽命周期成本的設(shè)備選型

對(duì)風(fēng)電企業(yè)而言，設(shè)備采購(gòu)和運(yùn)行維護(hù)成本是否得到良好的控制是風(fēng)電企業(yè)能否健康穩(wěn)定運(yùn)行的重點(diǎn)所在，而運(yùn)維成本與風(fēng)電設(shè)備的可靠性相關(guān)，因此風(fēng)電機(jī)組的選擇對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。

目前，集團(tuán)主機(jī)招標(biāo)二次優(yōu)化中采用的LCOE度電成本評(píng)價(jià)指標(biāo)中，維護(hù)費(fèi)用是按照整個(gè)項(xiàng)目固定資產(chǎn)原值折算得到，并沒(méi)有考慮到不同品牌和型號(hào)的風(fēng)電設(shè)備運(yùn)維成本的差異性，從而導(dǎo)致一些項(xiàng)目后期在運(yùn)行維護(hù)時(shí)的費(fèi)用過(guò)高。

故障修理成本是運(yùn)維成本的重要組成部分，它也被稱作懲罰成本，與設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的可靠性息息相關(guān)。在設(shè)備可靠性水平較高的情況下，由設(shè)備損壞而帶來(lái)的故障修理成本會(huì)大幅度降低。由于設(shè)備故障帶來(lái)的損失包括直接損失及間接損失。直接損失包括設(shè)備損失、修理?yè)p失、修理員工的工資及用戶的賠償?shù)取ｉg接損失指給社會(huì)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失與間接影響，這些間接損失難以用貨幣加以衡量。而這種因?yàn)樵O(shè)備故障帶來(lái)的費(fèi)用和間接損失在考慮到全壽命周期管理的情況下都應(yīng)計(jì)入到度電成本中。

因此從集團(tuán)層面上來(lái)說(shuō)，建議盡快梳理在役風(fēng)機(jī)的可靠性、故障修理成本等，改進(jìn)主機(jī)招標(biāo)評(píng)價(jià)指標(biāo)的科學(xué)性、合理性，充分發(fā)揮其在項(xiàng)目投資控制中的作用，使真正的一流風(fēng)機(jī)能夠在投標(biāo)中占有優(yōu)勢(shì)。目前對(duì)于項(xiàng)目單位來(lái)說(shuō)，在主機(jī)招標(biāo)二次優(yōu)化過(guò)程中，應(yīng)主動(dòng)出擊，廣泛深入調(diào)研風(fēng)機(jī)廠家提供的機(jī)型的可靠性，才能在談判過(guò)程中占據(jù)優(yōu)勢(shì)，正確決策。

3.1.2推進(jìn)基于集中控制的無(wú)人/少人值守風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)

隨著風(fēng)電的快速發(fā)展，區(qū)域風(fēng)電場(chǎng)群已經(jīng)形成，風(fēng)電場(chǎng)間不再孤立，應(yīng)該對(duì)區(qū)域資源進(jìn)行整合、機(jī)構(gòu)設(shè)置進(jìn)行優(yōu)化，用創(chuàng)新的區(qū)域化模式進(jìn)行專業(yè)化、精細(xì)化管理，改善人員環(huán)境、提高生產(chǎn)效率。“少人值守、無(wú)人值班、集中監(jiān)控”的區(qū)域化管理模式、以及通過(guò)大數(shù)據(jù)挖掘?qū)崿F(xiàn)狀態(tài)檢修以及備品備件統(tǒng)一區(qū)域化管理調(diào)配，可有效降低風(fēng)電項(xiàng)目運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，提高風(fēng)電場(chǎng)的綜合效益。近年來(lái)，集團(tuán)公司在風(fēng)電集控中心建設(shè)方面進(jìn)行了積極的探索和實(shí)踐，為風(fēng)電區(qū)域化、精細(xì)化管理提供了重要的組織保障和技術(shù)保障。新能源研究院已制定了新能源集控中心系列標(biāo)準(zhǔn)，并在可研和初設(shè)審查過(guò)程中，提醒項(xiàng)目公司根據(jù)集團(tuán)要求按照基于集中監(jiān)控的方式設(shè)計(jì)。

3.2降低風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)成本

風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)成本受到設(shè)計(jì)水平、進(jìn)度管理水平和財(cái)務(wù)管理水平等多種因素影響。

風(fēng)電項(xiàng)目設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低，直接影響工程的造價(jià)，風(fēng)場(chǎng)和升壓站布局、集電線路形式、施工方案、設(shè)備選型、交通運(yùn)輸?shù)葘?duì)投資均會(huì)產(chǎn)生較大影響，在風(fēng)電項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段對(duì)成本進(jìn)行控制，是降低建設(shè)成本的關(guān)鍵因素之一。在可研和初設(shè)的審查中發(fā)現(xiàn)，風(fēng)電項(xiàng)目普遍存在吊裝費(fèi)用偏高、升壓站沒(méi)有進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比選、集電線路費(fèi)用偏高等問(wèn)題，個(gè)別項(xiàng)目出現(xiàn)升壓站填方和石方外運(yùn)沒(méi)有配合抵消，導(dǎo)致土建費(fèi)用增加的問(wèn)題。因此，在設(shè)計(jì)階段，應(yīng)盡量選擇設(shè)計(jì)水平高、經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)院，并進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化和成本控制，從而降低建設(shè)期成本。另外，基于集中控制的少人值守、無(wú)人值班的風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)，可有效降低生產(chǎn)綜合樓的建設(shè)成本。

3.3提升風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電量

3.3.1提高資源評(píng)估和微觀選址質(zhì)量和水平

（1）提升測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)質(zhì)量和管理水平

地區(qū)風(fēng)力資源的優(yōu)劣和微觀選址水平的高低是實(shí)現(xiàn)風(fēng)電項(xiàng)目成本管理的一大核心要素。完整準(zhǔn)確的測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)前期決策和微觀選址起著決定性作用，是風(fēng)電場(chǎng)產(chǎn)能的估算和計(jì)算風(fēng)機(jī)載荷的基礎(chǔ)。在集團(tuán)的可研和初設(shè)審查中，普遍存在測(cè)風(fēng)塔高度低于設(shè)計(jì)輪轂高度、測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)時(shí)間久遠(yuǎn)、新數(shù)據(jù)不全等問(wèn)題。

《中國(guó)大唐集團(tuán)有限公司新能源開發(fā)指導(dǎo)意見（2018-2020）年》報(bào)告中指出要堅(jiān)持測(cè)風(fēng)工作精細(xì)化管理和進(jìn)一步提升資源評(píng)估精確性。樹立的測(cè)風(fēng)塔代表性、數(shù)量和位置必須滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。原則上高切變的平原地區(qū)測(cè)風(fēng)塔不低于140米，山地不低于120米。測(cè)風(fēng)塔必須有代表性，測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)必須滿一年，數(shù)據(jù)完整性和有效性等指標(biāo)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)不滿足要求情況下，采取補(bǔ)立測(cè)風(fēng)塔、延長(zhǎng)測(cè)風(fēng)時(shí)間等手段獲取滿足要求的數(shù)據(jù)。特殊原因需加快推進(jìn)的項(xiàng)目，積極利用中尺度數(shù)據(jù)、激光雷達(dá)等先進(jìn)手段進(jìn)行數(shù)據(jù)復(fù)核，排除開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。規(guī)范測(cè)風(fēng)塔與測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)管理，由新能源科研院建立集團(tuán)公司測(cè)風(fēng)塔及數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，承擔(dān)好系統(tǒng)內(nèi)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)的管理、維護(hù)、分析，逐步累積風(fēng)能資源大數(shù)據(jù)。

（2）經(jīng)驗(yàn)豐富的風(fēng)資源工程師現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核微觀選址

微觀選址軟件大都以發(fā)電量最大化為原則進(jìn)行機(jī)位的布置，而機(jī)組的位置還直接關(guān)系到該機(jī)位湍流強(qiáng)度的大小，較強(qiáng)的湍流將會(huì)造成機(jī)組振動(dòng)，使機(jī)組的受力狀態(tài)惡化，不僅無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)發(fā)電小時(shí)數(shù)，而且影響到機(jī)組的故障幾率及部件損壞，關(guān)系到將來(lái)的維修、維護(hù)成本的高低和機(jī)組的壽命。復(fù)雜地形風(fēng)電場(chǎng)中，由于地形因素導(dǎo)致湍流強(qiáng)度增大，基于CFD原理的WindSim、Meteodyn WT軟件雖然考慮了地形崎嶇帶來(lái)的風(fēng)資源變化，但是由于對(duì)復(fù)雜地形計(jì)算域和邊界條件的選擇缺乏深入研究而限制了其計(jì)算精度，因此，不能盲目的相信軟件計(jì)算結(jié)果，應(yīng)請(qǐng)經(jīng)驗(yàn)豐富的風(fēng)資源工程師現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核微觀選址結(jié)果。

3.3.2應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)助力發(fā)電量提升

文獻(xiàn)[2]根據(jù)金風(fēng)、遠(yuǎn)景等國(guó)內(nèi)風(fēng)機(jī)制造龍頭企業(yè)做出的詳細(xì)分析和預(yù)期估算，在風(fēng)電場(chǎng)層面，通過(guò)運(yùn)用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)來(lái)提高風(fēng)能資源評(píng)價(jià)、進(jìn)行定制化機(jī)組設(shè)計(jì)，通過(guò)優(yōu)化場(chǎng)群控制來(lái)降低尾流影響，采用先進(jìn)偏航技術(shù)，以及通過(guò)發(fā)電機(jī)、變流器的技術(shù)進(jìn)步和采用能源管理平臺(tái)減少?gòu)S用電，通過(guò)提高風(fēng)電機(jī)組可利用率和采取預(yù)防性維護(hù)等措施，預(yù)期可提高8%左右的發(fā)電量。在風(fēng)機(jī)技術(shù)層面，通過(guò)偏航矯正、額定功率自適應(yīng)學(xué)習(xí)等方式優(yōu)化功率曲線、調(diào)整風(fēng)電機(jī)組控制策略等措施；對(duì)風(fēng)切變較大的風(fēng)資源區(qū)，在現(xiàn)有塔高基礎(chǔ)上增加20-40m，通過(guò)采用先進(jìn)翼型、先進(jìn)原材料、自動(dòng)化及3D 打印制造、分段分片組裝式等工藝，預(yù)計(jì)可提高10%-15%的風(fēng)電出力，相應(yīng)風(fēng)電機(jī)組成本增加60-160 元/kW。

《中國(guó)大唐集團(tuán)有限公司新能源開發(fā)指導(dǎo)意見（2018-2020）年》報(bào)告要求新能源研究院要加強(qiáng)新理念新技術(shù)新產(chǎn)品在集團(tuán)公司系統(tǒng)內(nèi)的應(yīng)用示范，指導(dǎo)分子公司積極開展國(guó)家級(jí)示范項(xiàng)目申報(bào)，加強(qiáng)前沿技術(shù)掌握的同時(shí)推動(dòng)項(xiàng)目開發(fā)。推進(jìn)人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等科技成果在海上風(fēng)電、分布式能源等領(lǐng)域的應(yīng)用。

4.總結(jié)

風(fēng)電項(xiàng)目如何提高效益，如何實(shí)現(xiàn)與煤電同平臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)還面臨諸多挑戰(zhàn)。通過(guò)降低全壽命周期的設(shè)備采購(gòu)成本、降低建設(shè)成本、提高資源評(píng)估、微觀選址水平及應(yīng)用前沿技術(shù)提升發(fā)電量可降低風(fēng)電項(xiàng)目平準(zhǔn)化成本（度電成本），從而保證風(fēng)電項(xiàng)目健康、可持續(xù)發(fā)展。（本文由大唐新能源研究院發(fā)展研究中心供稿，龍泉執(zhí)筆）

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