山地風電場項目全壽命周期管理探討

李晉軍

（國家電投集團山東新能源有限公司，山東 濟南 250101）

山地風電場項目全壽命周期管理探討

李晉軍

（國家電投集團山東新能源有限公司，山東 濟南 250101）

我國陸地可利用風能資源約3億千瓦，近年來，豐富的風能資源開發(fā)出現(xiàn)井噴的發(fā)展態(tài)勢，特別是內(nèi)陸（山地）風場的大規(guī)模開發(fā)建設，也讓我國的風力發(fā)電工程建設取得了長足的發(fā)展，創(chuàng)造良好的綜合效益。然而目前風電建設存在著諸多的疑難雜癥，因此有必要做好風電項目建設管理工作。文章將項目管理的理論和方法運用于風電建設的管理之中，通過對施工管理內(nèi)容和要素進行分析總結(jié)，從項目策劃、項目建設、投入運營等方面，全方位闡明如何利用項目全壽命周期管理、全過程跟蹤來保證建設項目的質(zhì)量以及提高項目施工管理的效率以達到高水平的達標投產(chǎn)的目的。

風力發(fā)電；項目管理；全壽命周期

從上世紀70年代我國就開始了現(xiàn)代風能發(fā)電技術(shù)的研究工作，經(jīng)過初期發(fā)展、單機分散研究、示范應用、重點攻關(guān)、實際推廣、系列化和標準化階段，我國的風電產(chǎn)業(yè)已經(jīng)得到了長足發(fā)展。縱觀全國風電項目建設情況我們可以看出，由于風能分布的地區(qū)差異等因素，我國的風電產(chǎn)業(yè)具有一定的區(qū)域差別。內(nèi)蒙古、新疆、東部沿海是我國風電分布的主要地區(qū)。但是近幾年內(nèi)陸省份的風電開發(fā)及建設進度在逐步增大，并且大多數(shù)為山地風場。通過更多內(nèi)陸風電場的建設過程我們不難發(fā)現(xiàn)，在風機不斷增高，葉片不斷增長的同時，山地風場的建設施工難度也隨之不斷增大。因此，要求開發(fā)建設單位能夠更好的加強項目全過程控制，優(yōu)化項目建設方案，最大限度地降低成本，提高企業(yè)內(nèi)部收益率，確保可持續(xù)發(fā)展。文章從目前國內(nèi)山地風場普遍存在的問題出發(fā)，剖析國內(nèi)山地風電項目開發(fā)及建設過程中存在的各類問題，同時提出針對性的建議，供業(yè)內(nèi)人士共同商討。

1　山地風場存在的主要問題及合理化建議

（1）前期開發(fā)管理工作不夠嚴謹。①由于設計單位在計算風電場發(fā)電量時，大多采用丹麥WASP軟件進行計算分析，而該軟件是以歐洲小尺度土地面積建立的數(shù)值模型，其湍流閉合參數(shù)都是以近地湍流觀測實驗結(jié)果而確定。因此，與我國大幅面地形地表狀況相差甚遠，其計算結(jié)果并不能準確反映實際發(fā)電量，這也是導致國內(nèi)多數(shù)風電場實際發(fā)電量均比可研報告小的主要原因；②大部分開發(fā)單位為了搶占資源，在無法滿足規(guī)范要求風資源觀測必須滿足既定測風周期的情況下，設計單位僅利用臨近項目現(xiàn)場氣象站的天氣觀測數(shù)據(jù)訂正。但在計算訂正過程中，沒有考慮氣象站臨近城市、氣候變暖等因素的影響，致使訂正后的數(shù)據(jù)較風場實際數(shù)據(jù)偏大；③風電場測風塔安裝位置不合適，多數(shù)測風塔不是安裝在地形最高處，就是安裝在易于施工的平緩地帶，缺乏代表性。同時應該指出，大多數(shù)風場地形復雜，切面積較大，安裝測風塔數(shù)量太少，不能全面反映風電場風資源狀況。解決此類問題的最好方法就是開發(fā)單位加強項目開發(fā)過程中技術(shù)管理工作，全面踏勘、實地考察。從風電場選址、可研、發(fā)電量計算時，應采取科學、慎重、周密的計算和觀測手段，以確保風資源數(shù)據(jù)的準確性及可靠性。

（2）可研報告中列算的內(nèi)部收益率較低。內(nèi)部收益率是開發(fā)單位項目投資可望達到的報酬率，當內(nèi)部收益率大于基準收益率時，該項目是可行的。同時，內(nèi)部收益率應至少大于銀行長期貸款利息，否則項目根本不能償還貸款。按照正常情況，內(nèi)部收益率應比長期貸款利息打2%以上，這樣才能保證項目能夠按期收回成本并能夠盈利。綜合考慮山地風電項目建設期的成本及在運營期內(nèi)的不確定因素和風險因素，風電項目基準收益率的確定應具有可靠的經(jīng)濟性，確保項目的盈利性。

（3）建設期協(xié)調(diào)問題矛盾突出。山地風場所處位置一般在山區(qū)或者丘陵地帶，因此基本都會占用林地，而林業(yè)手續(xù)辦理程序繁雜，經(jīng)歷時間較長，這就要求開發(fā)單位提前辦理林業(yè)手續(xù)，確保風電場能夠順利開工建設。同時，風場道路沿途會經(jīng)過不同的村莊，有些風電場甚至經(jīng)過好幾個鎮(zhèn)、十多個村莊，征地協(xié)調(diào)工作難度較大，影響風電場建設的整體進度。如何提前做好協(xié)調(diào)工作，確保項目建設有條不紊的推進，是開發(fā)單位重點考慮的因素之一。山地風場開工建設之前，必須辦理好林業(yè)、國土等相關(guān)手續(xù)，道路沿線征地協(xié)調(diào)工作應依靠政府和社會資源，耐心細致有條不紊地推進前期工作。在道路的規(guī)劃時，要提前做好踏勘工作，在充分利用原有各級道路的基礎上，設備運輸?shù)缆吩O計盡量避開村莊，從而減少由于設備運輸穿越村莊而造成不必要的麻煩。

（4）葉片損傷問題凸顯。近年來，隨著國家對風電產(chǎn)業(yè)的大力扶持，風電市場急速擴張。據(jù)統(tǒng)計，葉片制造廠一度達到50多家。由于部分廠家生產(chǎn)的地段風機葉片技術(shù)含量較低，各路廠家紛紛涉足葉片生產(chǎn)。①面對競爭壓力，為降低葉片成本追求更高的利潤，廠家致力于設計出低廉的部件，致使葉片損耗嚴重；②葉片材料質(zhì)量不符合要求；③擅自更改生產(chǎn)工藝；④生產(chǎn)商經(jīng)驗不足，無法完全消化吸收國外生產(chǎn)技術(shù)；⑤雷擊造成葉片損傷。

要解決風場運行過程中葉片易損傷問題，需要做好以下幾點：①做好葉片選型，根據(jù)測風觀測搜集的完整風況資料，選擇合適的機組型式、葉片型式，選擇與實際運行時接近或超過強度運行，同時避免過度富裕造成浪費；②要嚴把產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量關(guān)，從材料來源到工序管理提出具體要求；③要優(yōu)化設計，在保證強度的基礎上優(yōu)化葉片效能設計；④加強日常巡視檢查，對葉片日常狀態(tài)巡視檢查、檢測監(jiān)測，建立定期維護制度，定期監(jiān)測、消缺。

2　山地風電場開發(fā)、建設、運營管理思路探討

前幾年，各個開發(fā)商都采用“大干快上”的管理思路，風電場全壽命周期管理效率不高，風電場整體利用率也不是很高。從2014年開始，國內(nèi)風電產(chǎn)業(yè)一改此前“粗放型”的發(fā)展管理方式，把提高效率作為企業(yè)“穩(wěn)增長”的當務之急。針對目前的發(fā)展現(xiàn)狀，可以看出我國風電產(chǎn)業(yè)正步入“精益管理”時代，而精益管理需要在精細化上做文章，具體體現(xiàn)在風電場的全生命周期管理之中，既包括前期的設計、投資、風險評估精細化，也包括中期通過合理的風機選型提高發(fā)電效率，還包括后期的智能化運維和資產(chǎn)優(yōu)化管理，提升風電場的能量可利用率。

對于風電產(chǎn)業(yè)精益管理，應該從硬件和軟件同時入手，為客戶提供全生命周期的智慧能源管理解決方案。在這一點上來說，“遠景能源”領(lǐng)先于國內(nèi)其它公司，他們提出的智慧能源方案，包括基于云平臺的風電場設計優(yōu)化和投資風險管理軟件、智慧風場管理平臺以及智能風機等“智慧風場全生命周期管理”的概念。

同時我們也應該注意到，在風電場全壽命周期過程中，除了充分利用高性能計算、大數(shù)據(jù)和云服務等現(xiàn)代化信息手段之外，我們更要基于風電場全過程的不確定性管理，依靠氣象數(shù)據(jù)模式，流體仿真和優(yōu)化引擎的核心技術(shù)進步為風電場投資評估和風險管理提供一套標準化工具方法，為風電產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供一個精確的方向。特別是可以較為科學地布置山地風場風機位置，使發(fā)電效率最大化。

山地風場還有一個難以解決的問題，就是運行管理較為困難，一方面，大量的人員配置給風場運營商增加了運營成本；另一方面，風場值守者也不得不忍受艱苦甚至惡劣的條件。業(yè)內(nèi)各個單位已經(jīng)認識到，傳統(tǒng)風電場運營的人海戰(zhàn)術(shù)，不僅在人員管理上，在質(zhì)量控制、成本控制和安全風險防范上都已經(jīng)不可持續(xù)。因此，下一步我們將重點關(guān)注的是如何通過全壽命周期的設計、建設、運營，進一步突破電網(wǎng)規(guī)范，在保證正常收益的同時，實現(xiàn)升壓站無人值守，降低運行成本，提高發(fā)電效率。

3　結(jié)束語

隨著越來越多的山地風場開始建設投產(chǎn)，更多的開發(fā)單位已經(jīng)意識到風電場項目全壽命管理的重要性，這也是很多單位精細管理的重要一步。我們不妨按照“遠景能源”公司的管理運作模式及思路，嘗試進行“智慧風場”的管理模式，更好地優(yōu)化山地風場開發(fā)建設運營管理過程，力爭取得更大的經(jīng)濟效益。

［1］郭萬龍.大型風電機組葉片損壞原因及對策［J］.電力安全技術(shù)，2014，（5）.

［2］方笑菊.遠景智慧風場全生命周期管理價值何在［N］.中國能源報，2014-09-29（002）.

［3］宋世勇.風電項目風險分析及對策研究［D］.天津大學，2014.

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1671-3818（2016）09-0152-02