《可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》提出到2020年，風(fēng)電項目電價可與當(dāng)?shù)厝济喊l(fā)電同平臺競爭。2018年5月18號，國家能源局印發(fā)了“關(guān)于2018年度風(fēng)電建設(shè)管理有關(guān)要求的通知（國能發(fā)新能[2018]47號）”，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)電項目和未確定投資主體的海上風(fēng)電項目應(yīng)全部通過競爭方式配置和確定上網(wǎng)電價；從2019 年起，各省新增核準(zhǔn)的集中式陸上風(fēng)電項目和海上風(fēng)電項目應(yīng)全部通過競爭方式配置和確定上網(wǎng)電價。其目的就是逐步消除補貼，通過競爭實現(xiàn)平價上網(wǎng)。因此風(fēng)電項目需要依托自身技術(shù)進步和成本下降才能在競爭中占據(jù)優(yōu)勢。

1.風(fēng)力發(fā)電成本的現(xiàn)狀

近年來，我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷增加，風(fēng)電全產(chǎn)業(yè)鏈逐步實現(xiàn)國產(chǎn)化，風(fēng)電設(shè)備技術(shù)水平和可靠性不斷提高，風(fēng)電場造價總體呈現(xiàn)逐年下降趨勢，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1萬元/kW降低到8400元/kW左右。低風(fēng)速風(fēng)電機組和智慧風(fēng)電場技術(shù)的運用使同等條件下風(fēng)電場發(fā)電效率有較大幅度提升，進一步促進了發(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)（年利用小時數(shù)2080h），2017年平坦和山地地區(qū)的風(fēng)電電價需求分別為0.45元/kWh 和0.51元/kWh，較2009 年電價水平降低了0.14元/kWh左右，降幅超過20%。根據(jù)GE研究結(jié)果，更長更輕的葉片、一體化傳動鏈等技術(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)機選型的優(yōu)化設(shè)計將使度電成本下降0.031—0.070 元/(kW•h)[2]。

2.風(fēng)電項目平準(zhǔn)化成本（度電成本）評估

目前，國內(nèi)對風(fēng)電成本的估算往往采用凈現(xiàn)值法、內(nèi)含報酬率法等傳統(tǒng)財務(wù)計算方法，而國際通用的評估不同區(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 是從項目的全壽命周期視角，對發(fā)電項目的經(jīng)濟性進行評估，可用于比較分析不同發(fā)電技術(shù)綜合競爭力，也可用來分析比較不同風(fēng)電場競爭力的分析方法。

計算公式為：

式中：LCOE為平準(zhǔn)化發(fā)電成本；At為第t年的運營支出；E0 為項目初始投資；i為投資收益率；Mt,el為當(dāng)年的發(fā)電量;n為財務(wù)分析時考慮的項目壽命;t為項目運行年份（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)電機組采購成本、建設(shè)成本(包括塔筒和基礎(chǔ)等)、運行維護成本、人工成本及材料費等。文獻[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)成本和機組采購成本占到了78％，運維成本占到了12％。

圖2.1 低風(fēng)速地區(qū)風(fēng)電成本組成

因此，降低風(fēng)電項目度電成本，提高效益的方法主要有降低風(fēng)電機組采購成本、建設(shè)成本、運行維護成本等，以及提高風(fēng)電項目的發(fā)電量。

3.風(fēng)電項目開發(fā)降本增效措施

3.1降低風(fēng)電機組采購與維護成本

3.1.1考慮全壽命周期成本的設(shè)備選型

對風(fēng)電企業(yè)而言，設(shè)備采購和運行維護成本是否得到良好的控制是風(fēng)電企業(yè)能否健康穩(wěn)定運行的重點所在，而運維成本與風(fēng)電設(shè)備的可靠性相關(guān)，因此風(fēng)電機組的選擇對企業(yè)來說是至關(guān)重要的。

目前，集團主機招標(biāo)二次優(yōu)化中采用的LCOE度電成本評價指標(biāo)中，維護費用是按照整個項目固定資產(chǎn)原值折算得到，并沒有考慮到不同品牌和型號的風(fēng)電設(shè)備運維成本的差異性，從而導(dǎo)致一些項目后期在運行維護時的費用過高。

故障修理成本是運維成本的重要組成部分，它也被稱作懲罰成本，與設(shè)備運行過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)備損壞而帶來的故障修理成本會大幅度降低。由于設(shè)備故障帶來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、修理損失、修理員工的工資及用戶的賠償?shù)取ｉg接損失指給社會帶來的經(jīng)濟損失與間接影響，這些間接損失難以用貨幣加以衡量。而這種因為設(shè)備故障帶來的費用和間接損失在考慮到全壽命周期管理的情況下都應(yīng)計入到度電成本中。

因此從集團層面上來說，建議盡快梳理在役風(fēng)機的可靠性、故障修理成本等，改進主機招標(biāo)評價指標(biāo)的科學(xué)性、合理性，充分發(fā)揮其在項目投資控制中的作用，使真正的一流風(fēng)機能夠在投標(biāo)中占有優(yōu)勢。目前對于項目單位來說，在主機招標(biāo)二次優(yōu)化過程中，應(yīng)主動出擊，廣泛深入調(diào)研風(fēng)機廠家提供的機型的可靠性，才能在談判過程中占據(jù)優(yōu)勢，正確決策。

3.1.2推進基于集中控制的無人/少人值守風(fēng)電場建設(shè)

隨著風(fēng)電的快速發(fā)展，區(qū)域風(fēng)電場群已經(jīng)形成，風(fēng)電場間不再孤立，應(yīng)該對區(qū)域資源進行整合、機構(gòu)設(shè)置進行優(yōu)化，用創(chuàng)新的區(qū)域化模式進行專業(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、無人值班、集中監(jiān)控”的區(qū)域化管理模式、以及通過大數(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)電項目運行維護費用，提高風(fēng)電場的綜合效益。近年來，集團公司在風(fēng)電集控中心建設(shè)方面進行了積極的探索和實踐，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)審查過程中，提醒項目公司根據(jù)集團要求按照基于集中監(jiān)控的方式設(shè)計。

3.2降低風(fēng)電項目建設(shè)成本

風(fēng)電項目建設(shè)成本受到設(shè)計水平、進度管理水平和財務(wù)管理水平等多種因素影響。

風(fēng)電項目設(shè)計質(zhì)量的高低，直接影響工程的造價，風(fēng)場和升壓站布局、集電線路形式、施工方案、設(shè)備選型、交通運輸?shù)葘ν顿Y均會產(chǎn)生較大影響，在風(fēng)電項目設(shè)計階段對成本進行控制，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)電項目普遍存在吊裝費用偏高、升壓站沒有進行經(jīng)濟性比選、集電線路費用偏高等問題，個別項目出現(xiàn)升壓站填方和石方外運沒有配合抵消，導(dǎo)致土建費用增加的問題。因此，在設(shè)計階段，應(yīng)盡量選擇設(shè)計水平高、經(jīng)驗豐富的設(shè)計院，并進行設(shè)計優(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、無人值班的風(fēng)電場建設(shè)，可有效降低生產(chǎn)綜合樓的建設(shè)成本。

3.3提升風(fēng)電場發(fā)電量

3.3.1提高資源評估和微觀選址質(zhì)量和水平

（1）提升測風(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現(xiàn)風(fēng)電項目成本管理的一大核心要素。完整準(zhǔn)確的測風(fēng)數(shù)據(jù)對風(fēng)電場前期決策和微觀選址起著決定性作用，是風(fēng)電場產(chǎn)能的估算和計算風(fēng)機載荷的基礎(chǔ)。在集團的可研和初設(shè)審查中，普遍存在測風(fēng)塔高度低于設(shè)計輪轂高度、測風(fēng)數(shù)據(jù)時間久遠、新數(shù)據(jù)不全等問題。

《中國大唐集團有限公司新能源開發(fā)指導(dǎo)意見（2018-2020）年》報告中指出要堅持測風(fēng)工作精細(xì)化管理和進一步提升資源評估精確性。樹立的測風(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)測風(fēng)塔不低于140米，山地不低于120米。測風(fēng)塔必須有代表性，測風(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。測風(fēng)數(shù)據(jù)不滿足要求情況下，采取補立測風(fēng)塔、延長測風(fēng)時間等手段獲取滿足要求的數(shù)據(jù)。特殊原因需加快推進的項目，積極利用中尺度數(shù)據(jù)、激光雷達等先進手段進行數(shù)據(jù)復(fù)核，排除開發(fā)風(fēng)險。規(guī)范測風(fēng)塔與測風(fēng)數(shù)據(jù)管理，由新能源科研院建立集團公司測風(fēng)塔及數(shù)據(jù)管理平臺，承擔(dān)好系統(tǒng)內(nèi)測風(fēng)數(shù)據(jù)的管理、維護、分析，逐步累積風(fēng)能資源大數(shù)據(jù)。

（2）經(jīng)驗豐富的風(fēng)資源工程師現(xiàn)場復(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行機位的布置，而機組的位置還直接關(guān)系到該機位湍流強度的大小，較強的湍流將會造成機組振動，使機組的受力狀態(tài)惡化，不僅無法達到設(shè)計發(fā)電小時數(shù)，而且影響到機組的故障幾率及部件損壞，關(guān)系到將來的維修、維護成本的高低和機組的壽命。復(fù)雜地形風(fēng)電場中，由于地形因素導(dǎo)致湍流強度增大，基于CFD原理的WindSim、Meteodyn WT軟件雖然考慮了地形崎嶇帶來的風(fēng)資源變化，但是由于對復(fù)雜地形計算域和邊界條件的選擇缺乏深入研究而限制了其計算精度，因此，不能盲目的相信軟件計算結(jié)果，應(yīng)請經(jīng)驗豐富的風(fēng)資源工程師現(xiàn)場復(fù)核微觀選址結(jié)果。

3.3.2應(yīng)用先進技術(shù)助力發(fā)電量提升

文獻[2]根據(jù)金風(fēng)、遠景等國內(nèi)風(fēng)機制造龍頭企業(yè)做出的詳細(xì)分析和預(yù)期估算，在風(fēng)電場層面，通過運用大數(shù)據(jù)、云計算等新一代信息技術(shù)來提高風(fēng)能資源評價、進行定制化機組設(shè)計，通過優(yōu)化場群控制來降低尾流影響，采用先進偏航技術(shù)，以及通過發(fā)電機、變流器的技術(shù)進步和采用能源管理平臺減少廠用電，通過提高風(fēng)電機組可利用率和采取預(yù)防性維護等措施，預(yù)期可提高8%左右的發(fā)電量。在風(fēng)機技術(shù)層面，通過偏航矯正、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)電機組控制策略等措施；對風(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，通過采用先進翼型、先進原材料、自動化及3D 打印制造、分段分片組裝式等工藝，預(yù)計可提高10%-15%的風(fēng)電出力，相應(yīng)風(fēng)電機組成本增加60-160 元/kW。

《中國大唐集團有限公司新能源開發(fā)指導(dǎo)意見（2018-2020）年》報告要求新能源研究院要加強新理念新技術(shù)新產(chǎn)品在集團公司系統(tǒng)內(nèi)的應(yīng)用示范，指導(dǎo)分子公司積極開展國家級示范項目申報，加強前沿技術(shù)掌握的同時推動項目開發(fā)。推進人工智能、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)電項目如何提高效益，如何實現(xiàn)與煤電同平臺競爭還面臨諸多挑戰(zhàn)。通過降低全壽命周期的設(shè)備采購成本、降低建設(shè)成本、提高資源評估、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)電項目平準(zhǔn)化成本（度電成本），從而保證風(fēng)電項目健康、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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