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远景能源副总王晓宇:复杂地形条件风电开发考验资源评估精度
发布时间:2017-04-22        浏览次数:506        返回列表

  “我们建议改变地方主管部门和电网系统在风电场的核准和并网运行管理中对风电场的风电机组进行单机容量管理的方式,建立适应风电波动特性的有效管理方式。” 远景能源副总经理王晓宇开门见山地道出了自己的想法。 

  此前,国家能源局下达的2016年全国风电开发建设方案的通知显示, 吉林、黑龙江、宁夏、甘肃、新疆等地因弃风限电严重,暂不安排新增建设项目。王晓宇表示,在风电产业转型发展的背景下,这表达了国家能源主管部门促进风电行业健康发展的决心。他同时建议,地方能源主管部门应放开对风电场的单机容量核准,风电企业通过技术手段,能够提高整个风电场的能量可利用率,进一步降低度电成本,促进产业健康升级。 

  记者:长期以来,风电项目开发采用设备招标模式几成惯例,您出于怎样的考虑建议风电场开发采用解决方案招标模式?

  王晓宇:风电场开发不同于一般的工程建设,涉及因素繁多。风电场的资源、道路和地形情况等千差万别,如果再把风机当作像螺栓、螺帽这样的标准件来看待显然不适宜。所以,我们才提出风电场解决方案招标这一模式。

  风电场开发是一个非常复杂的过程,项目的收益受到很多因素影响,而这些因素在不同项目下又各不相同。因此,面对众多变量,风电场现有开发建设模式一般都会设置限定条件,比如限定单机容量、风电场总容量、必须单一机型且不能混排、机位个数及位置,甚至限定单一塔筒高度等。这些约束虽然可以在一定程度上给相关环节带来便利,但从本质上看,不仅禁锢了风电场设计的技术优化,也直接限制了风电场可能更高的整体收益率。

  从管理维度上看,风电场的开发过程往往被分为项目开发、设备采购、工程建设、项目运维几大阶段,如此划分虽然带来了行政上的高效率,但也割裂了风电场项目全生命周期的信息流,其结果是即便各阶段目标最优,也难以实现风电场全生命周期最大收益。

  基于风电场开发建设的现有模式,解决方案招标的模式将风电场视为一个集成化的系统性产品来开发,让各种因素互相耦合影响,从而最大限度地提升整个风电场的内部收益率。

  记者:与传统设备招标相比,风电场解决方案招标的优势体现在哪里?

  王晓宇:随着国内风能资源开发条件渐趋复杂以及陆上风电上网电价下调的压力骤增,当下及未来风电场投资收益都会变得脆弱,而解决方案招标便指出了解决这种脆弱性的正确方向,更可以避免风电场开发投资收益上的风险。

  仅从风电场设计和风机选型上来看,在风电场设计阶段,复杂山地地形风电开发面临的风况多变、风速跨度大、限制因素多等挑战,都需要通过微观选址解决,其目的就是要通过平衡发电收益与地形地势、土地性质等约束条件,达到整个风电场经济性最优。传统开发模式能提供的只是单一机型的布机方式,而方案招标模式是根据风资源情况和基准收益率确定布机方式。具体可以是相同单机容量、不同适应风速机型的混排方案,也可以是不同轮毂高度机型的混排方案。

   在风机选型阶段,机型招标仅对机型、单机容量、塔筒高度等做出规定,而方案招标提供的是定制化机型容量,不仅可节省机位,还可降低整体投资水平或增加容量提升净现金流水平。根据对大量样本的调研我们认为,风资源最优的方案不一定是发电量最优的方案,发电量最优的方案不一定是经济性最优的方案。机位优化才是提升风电场的收益之道。

  记者:目前,公司是否有解决方案招标提高风电场发电效率的成功案例?

  王晓宇:在不久前的一个风场项目中,在设备采购招标模式下,前期规划容量48MW,可研报告中采用2.0MW机型排布,提供了24台机位点坐标。而开发商和厂商沟通后采用了解决方案招标,厂商通过各自的微观选址能力、工程建设经验等对机位方案、机型选择进行了定制优化。

  最终远景能源形成的两条建议,一是通过机位优化确保风机排布处于风资源较好区域,使机位排布相对集中。二是根据各个机位点平均风速、湍流等级等参数的不同,选用不同容量、不同设计年平均风速、不同湍流等级的A和B两种机型混排。根据优化后的数据,该风电场等效满发小时数提升了204小时,资本金内部收益率提升1.64%。

  记者:风电场解决方案招标模式的应用,为整个行业带来的价值创造或改变表现在哪些方面? 

  王晓宇:风电场解决方案招标模式摒弃了常规的割裂思维,将风电场作为一个整体产品来开发,挖掘影响发电量提升和成本下降因素的增效潜力,通过优化和迭代实现风电场最优收益。

  采用解决方案招标模式,无论对开发商还是设备制造商,甚至于整个行业的良性发展都有一定促进作用。拿风电场开发中的风机设备选型来说,如果采用解决方案招标,各厂家就必须要从发电量、基础投资、塔筒投资、交付难度、后期相关服务等多个维度做出全方位评估和优化,并和开发商进行讨论和反复迭代,才能做出真正符合开发商投资偏好的经济目标复合最优方案。

  解决方案反复迭代和深入优化的综合价值创造的过程,也是一个理性筛选供应商的过程,最终留存下来的设备供应商也是最具有竞争力的。

  开发商通过解决方案招标引入了以直接价值创造为导向的良性竞争机制,额外获得综合实力更强的供应商所提供的全生命周期综合解决方案,以及更多的增值服务。设备制造厂商要想满足开发商的诉求,在竞争中脱颖而出,也必须具备提供完整、高效的风电场全生命周期解决方案设计的能力。

  对于有意采取方案招标的开发商来说,在具体实践上要尽早引入有实力的风机解决方案提供商,对项目解决方案招标的管理和运作做足准备,真正从全生命周期角度核算风电场投资、收益、支出,并在细则上对影响全生命周期收益的技术经济及财务指标进行考量评分,从而选出最佳方案。

  记者:那么在您看来,风电场解决方案招标提升产业效率,还存在哪些需要破除的障碍?

  王晓宇:我们建议地方能源主管部门改变当前对于风电的管理实行既单机容量审核又风场总容量核准的方式。这种管理方式,对于风电场特别是复杂地形的风电场来说, 无异于申请核准之初,在没有充分做出详细的方案设计和比选之前,就确定整个风场的设计方案。在当前风电开发资源不断减少的背景下,继续这种规定核准管理单机容量的做法显然是不合时宜的。

  此外,目前,整个电力系统还存在着很强的火电管理思维,电网对于火电厂可以调度到每台火电机组电。因此对于风电,则控制着馈线甚至单机。然而实际上,目前风电行业已将风电场看作整个发电单元。电网仅需要通过AGC/AVC控制风场EMS软件调度整个风场并网端的有功与无功出力即可,具体风场内部每台风机的出力情况则不需要电网进行管理。

  如果电网调度系统能够仅对风场出口控制, 风场内部单机累计总装机容量应该允许超过风场出口的核准容量,这样风电场的每条馈线和每台风机在风电场能量管理系统的全局优化控制下,可以允许单机或馈线超发的同时,风场出口的每时每刻总出力不超过核准的容量,风电场的能量管理系统可以为风场能量利用提供提升的潜力空间,特别是在复杂山地风电场,提升空间巨大。