关于建设世界一流超大规模风电基地的设想

关于建设世界一流超大规模风电基地的设想

徐进1白雪峰2

（1.国家电投集团内蒙古能源有限公司内蒙古通辽028011；2.国家电投集团内蒙古能源有限公司内蒙古通辽028011）

摘要：为达到2020年非化石能源在一次能源消费中达到15%的目标，发展大规模风电基地项目是现实而有效的选择。大规模风电基地是我国充分开发利用风能资源的特有模式，是具有中国能源特色的一种战略性选择。本文提出了建设世界一流超大规模风电基地的设想，参照“世界眼光、国际标准、中国特色、高点定位”的方针进行建设，打造具有优质、创新、和谐特点，具有超强资源配置和价值创造能力的世界一流风电基地。

关键词：大规模风电基地；世界一流；低价上网；资源配置

Abstract：Inordertoreachthegoalof15%ofprimaryenergyconsumptionby2020,thedevelopmentoflarge-scalewindpowerbaseprojectsisarealisticandeffectivechoice.Thelarge-scalewindpowerbaseisauniquemodeoffullyexploitingandutilizingwindenergyresourcesinChina,anditisastrategicchoicewithChineseenergycharacteristics.Thispaperputsforwardtheideaofbuildingaworld-classSuperlarge-scalewindpowerbase,withreferencetotheprincipleof"Worldvision,internationalstandards,Chinesecharacteristics,andhigh-levelpositioning",soastocreateaquality,innovativeandharmoniouscharacter.TomakeaworldclasswindpowerbasewithSuperresourceallocationandvaluecreationability.

Keywords：large-scalewindpowerbase;World-class;Low-costelectricitysupply;Resourceallocation.

一、基本情况

风电已在全球范围内实现规模化应用，成为部分国家新增电力供应的重要组成部分，其开发利用的经济性显著提升。风电更是我国电力新增电力装机的重要组成部分，全产业链基本实现国产化，产业集中度不断提高，风电技术可开发资源量大幅增加，行业管理和政策体系逐步完善，保证了风电行业的健康可持续发展。本文描述的超大规模风电基地拟选址于三北地区荒漠或丘陵地带，按千万千瓦等级规划。负荷经特高压输电线路外送中东部经济发达地区。

二、建设目标

（一）高质量发展目标

本项目作为世界最大的单体风电场，在实现“大而强”的高质量建设过程中，将逐步显现规模效应、成本优势，引领我国未来新能源产业集约化发展。

充分发挥集中式开发和规模化效应，争取优惠政策，确立造价成本领先优势，以厂家维保模式确立维护成本领先优势，以集中远程监控模式确立运行成本领先优势。

作为新能源行业先进技术应用的代表，项目将探索尖端科技发展方向，对比国内外先进机型，通过实证择优配置，确保设备技术行业领先，在大规模风电场储能及风机故障智能诊断方面探索尖端技术应用，确立技术领先优势。

打造风电安全文明施工管理标杆，以“零事故、零死亡”的目标确保安全质量世界一流，按照获得国家优秀设计奖、国家优质工程金质奖、国际卓越管理大奖的标准确保工程质量世界一流。

（二）全面创新目标

在电价方面，以创新的低价上网方式提前响应国家逐步降低新能源电价补贴政策，为未来大型风电项目开发作出成功示范，引领风电行业发展趋势。

管理思路方面，以创新的成本最优管理模式，与风机厂商深度合作，促使其主动提高设备可靠性和维检服务质量，加速国内风机制造业革新进程，为早日实现“中国制造2025”战略目标做出有益探索。

在成果方面，超前策划科技创新方案，明确测风、设计、施工、生产运营等全过程创新点，以足够的科技成果和专利技术保障项目科技含量，支撑具体指标处于世界领先，增强内在驱动力。以“无人值守、远程诊断、状态检修”的创新管理模式打造智慧风场样板。

（三）和谐发展目标

在项目所在地配合当地政府开发特色旅游项目，做好风场区域内环境保护和植被恢复工作，树立“风光旅游”的和谐开发典范。通过建设高效储能项目、探索协同调峰等方式，提高项目的电网友好特性，促进网源协调发展。

（四）资源配置目标

采取与风机厂家建立战略合作伙伴关系的的开发模式，从产品设计、实践论证、数据共享、定向研发等方面开展深度合作，引领陆上风电技术的设计研发方向。

积极促成相关产业落户当地，以基地为中心形成大规模风电配套产业集群，实现产、用联动，发挥产业链优势，改变国内风电产业资源配置格局。

运用现代金融理念，发挥市场作用，合理进行资本运作，降低项目金融风险、投资风险，争取有利政策支持，拉动公司市值，提升资产质量。

（五）社会效益目标

设立专项扶贫资金，帮助地方政府实施国家“精准扶贫”工程，充分发挥项目的社会效益，共享发展成果。推进电网向西北地区的延伸，丰富电网架构，缓解电力市场供需矛盾，带动沿线用电负荷，推动中国电力工业健康发展。

低价上网的方式每年可减少大量国家电价补贴费用，将大幅缓解政府财政压力。同时，全方位挖掘盈利潜能，在保证行业标准资本收益率基础上，力争更好收益水平。

三、实施要点

（一）科学设计

制定科学合理的建设方案，明确项目定位、建设目标和具体标准。选择获得过国家优秀设计奖的综合甲级设计单位开展项目工程可研编制与施工图整体设计。采用全阶段三维数字化设计，实现协同、“无碰撞”设计，减少工程变更，提高设计质量。运用先进科学技术，确保年利用小时数在所在区域平均水平以上。

深入探索智能运维、大数据、总线控制等前沿技术的应用，开展风电运行智慧化设计。采用“积木式模块化智能变电站”，引入航空插接件方式。采用红外双视、无源无线监测等技术，研究风机中附加智能阻尼控制及阻塞滤波器措施，优化无功控制及故障穿越能力。

（二）风机选型

优先选择具有机舱内外监控、光纤传感器监测叶片、塔架寿命评估等智能感知技术，具有智能控制、自我修正、智能检测与诊断以及场群协同控制能力的智能化风机，提升发电量和运行效率。使用雷达前置测风装置，提前实现降载控制、功率优化、尾流探测及控制、功率曲线校准、环境适应控制、恶劣风况控制等功能，提升机组安全性和稳定性，提高发电效率。

（三）工程策划

工程开工前编制完成施工组织总设计方案，发挥工程施工组织的统领作用，高标准开工策划，保证工程高标准开工。根据国内外设备特点，结合行业技术规范，建立技术标准体系，统一质量管理标准，强化质量监督和过程管控。申报国家级科技课题，采用新技术、新工法引领行业新标准，提前编制创优专项方案，明确设计、施工、生产运营等阶段的目标奖项，落实创优措施，实现全过程创优。积极争取国家储能优惠政策，与电网公司协调过网费和调峰补偿额度，实时调整建设方式与容量，寻求与国家电网之间的平衡点。

（四）过程管控

细化全过程创优方案，制定实施路线，培育项目质量文化，将创优措施切实落实到位，努力实现国际卓越管理目标。细化创优阶段工作，争取获得国际卓越项目管理大奖。不以牺牲质量控制造价指标，保障资金投入。

对工程建设进度全过程实施动态管理，有效控制项目建设总工期，合理编制里程碑进度计划、设计进度计划、设备供应计划、图纸交付计划，建立进度控制奖惩机制。应用先进管理软件，实行四级进度计划管控，及时修正偏差，实现基础施工、主机安装及调试的流水作业。

控制前期投入，工程设计时对拟采用的先进风电设备及材料进行成本比对，从源头控制工程造价。通过大数据计算平台，利用智能机器算法，综合考虑施工、运行、交通等因素，对集电线路路径、道路平台布置、升压站站址、塔筒重量、基础型式进行组合优化，合理消除冗余。充分发挥项目的规模优势，降低总包配送费用，压降设备采购成本。引进系统外在业绩、能力、信誉等方面综合实力强的队伍参与竞争，协同控制造价。

（五）智慧运维

依托物联网、大数据运维管理平台、故障智能诊断系统，利用手机APP软件，实现设备实时监测、远程诊断、移动检修，保障设备健康运行，建设智慧型风电场。通过实际生产运行探索与总结，深入开展大规模风电场自我调峰研究，携手临近基地，共同释放区域内风电调峰能力，促进电网电力平衡。通过对风速、功率、振动等各项风机运行数据、测风塔数据和升压站数据的检测，及对区域内的机组发电量、故障、备件消耗、运维车辆、人员配置等信息进行全方位监控，实现风电场数字化和可视化管理。建立风电场智能评估监测指标KPI体系，动态优化运行模式。设备出质保期后，继续由风机厂家进行检修维护，实现运维成本国际领先。

（六）精益管理

积极开展与电网公司的双边友好合作，加深双方互利互信深度，吸纳其入股投资，研究探讨利益分配原则，争取稳定的发电量计划和较低的弃风限电率，增强项目抗风险能力。提高风功率预测准确度，72小时准确率达到88%，4小时达到92%，实现SVG与风机无功协同控制，通过分机控制、集中调度，促进网源有机融合，实现经营效益最大化。

建立整套生态环保管理体系，从前期规划开始注重统筹规划、永临结合、绿色环保施工，减少环境破坏。探索应用锯齿状尾缘叶片，降低噪音，将风机舱体、变电站墙体彩绘装饰，使风电场与自然环境相和谐，取得环境效益最大化。项目建成后将在减少原煤消耗，烟尘、二氧化硫、二氧化碳排放量方面做出巨大贡献，将大幅提升国家电网清洁能源电量比重。

本文描述了建设世界一流超大规模风电基地的设想，重点对目标和实施要点进行了阐述，通过建设具有超强资源配置和价值创造能力的世界一流超大规模风电基地，推动我国能源结构转型升级，促进风电产业持续健康发展，为大规模风电并网调节，实施新能源低价上网做出有益探索。

参考文献

[1]尹诗等.基于大数据的风电生产运营监控系统设计与实现[A]分布式能源2017，2（5）：60-64.

[2]杨金宝等.浅析优化风电场运维管理提高经济效益的方法[J]产业2014，12：50-54.