明阳智慧能源张伟：平价时代大基地项目整体解决方案

2020年10月14日-16日，2020北京国际风能大会暨展览会（CWP 2020）在北京新国展隆重召开。作为全球风电行业年度最大的盛会之一，这场由百余名演讲嘉宾和数千名国内外参会代表共同参与的风能盛会，再次登陆北京，本届大会以“引领绿色复苏，构筑更好未来”为主题，聚焦中国能源革命的未来。能见App全程直播本次大会。

在15日下午召开的风电大基地十年回望分论坛上，明阳智慧能源集团股份公司风能设计院副院长张伟发表了《平价时代大基地项目整体解决方案》的主题演讲。以下为发言实录：

张伟：非常感谢能有这样一个机会，在各位同仁，还有各位前辈的跟前发表一下我对风电大基地建设的一些看法和我们做的工作。说到十年回顾，有一个比较特殊的意义，到今年我正是在风电行业的工作也是满10年，所以今天这样一个课题对于我来说也是有非常特殊的意义。按照刘老师的要求，今天把我们最主要的工作给大家做一个展示，更多的回顾和总结就略过了。这是我们整个行业背景发展的趋势，我刚开始进入风电行业工作的时候，在2010年左右，我们做的最大工作是特许权招标项目的实施和建设如火如荼，到了现在真正平价已经到了我们的跟前。从今年开始风火平价、竞价上网的趋势到现在新的趋势，比如最近刚批复的云南省的平价基地，不仅仅是一个平价基地，也不仅仅是一个风火竞价的平价，风电更多要跟当地其他更廉价的能源去做竞争，风电在云南主要的竞争对手不是火电，也不是光伏，而是当地的水电，跟它去竞争上网，所以它对我们未来的大基地建设就提出了更高的要求，未来我们是相互竞争的上网占据市场，还是各种能源协同、互相补充的占据市场，这也是我们未来要考虑非常重要的两个方面。

这个是大基地建设主要的背景和主要的几个方式，前面时博士已经做了比较详细的总结，主要我们风电大基地建设和几个特高压的外送基地，未来正在筹划和建设海上的平价项目的建设为主，另外中东南地区除了前面做的分散式的低价低风速的项目建设之外，未来集成化、规模化的开发中东南地区的风资源比较差地区的项目，也是未来工作主要的特点：未来在中东南比较小的投资成本比较高的、收益率比较差的项目，如何通过集成化、系统化、基地化的开发，做一个整体开发，也具备平价上网的能力。

这个是我们公司对三北、中东南和海上当前竞价成本做的分析，比时博士的数据稍微要乐观一些，主要我们也是考虑了未来两三年内的设备和成本、风机技术和发展带来整个风电场建设成本的降低的幅度，远期我们认为风电场建设成本，无论是陆上、三北的大基地、中东南的陆上，包括未来海上，应该有更大降低的幅度，尤其是三北，从今年新的趋势来看，主机成本在未来平价的基地建设项目预计有很大的概率要落到3000元每千瓦左右甚至以内，大家对海上建设投资成本会落在15000元每千瓦以内，这个最乐观的估计是有人提到过做过10000元每千瓦左右的水平，但是我个人觉得这个还需要我们做更大的努力才能达到这个目标。

我们做平价的大基地项目建设，还是面临着很大的挑战，像我们最早期做风电大基地项目建设，从“十五”、“十一五”期间做，当时量级在几十万到百万千瓦的区域项目的规模，单体项目开发一般不超过百万千瓦级别，一般最多在几十万千万级别。最近看到几个大基地项目开发总规模，像在三北地区，单体项目的规模已经远远超过了当时的量级规模，像乌兰察布的平价示范项目，单个项目单体建设规模达到600万千瓦的规模，这对我们整个未来的开发和规划的平台工具上，都提出了更高的要求，目前在市面上对这种超大规模的风电基地的开发，在开发工具和开发经验上都是欠缺的，同时大基地项目也对较复杂的大区域跨度下复杂的地形和复杂的资源情况，以及对未来评估的准确性和对未来风电场价值的充分挖掘，提出了很高的要求，毕竟对于百万千瓦甚至千万瓦级风电基地开发规模上来讲，对我们整个评估和规划的工具和方案的容错率要求更高，无论是对于技术还是建设期间的管控和质量和工程设备提出更高的要求，要求整个大基地建设中所有的参与者都要提出更加精细化、更加准确化整个的解决方案。

所以说为了提升整个大基地建设项目发电水平，提出了以下的几个方面，一个是整个方案的合理性，其实就是我们对整个风电场大基地项目的资源评估的准确性，另外更可靠、更高效的机组，更低建设成本，对机组和风电场管理智慧化水平的提升，也是提效和降本的方案，同时对整个技术质量和环境适应性和风电场建设交付过程中提出了更高的要求。其中介绍一下我们最近开发的工具，应用于在我们的DMS系统平台基础之上，开发的一个针对于大基地项目的评估工具，主要应用于对我们单体容量达到500万千瓦到1000万千瓦级别上的项目进行整体性一体性评估的工具，新的DMS系统工具内心核心算法还是基于上一代DMS核心算法，以平准化度电成本为测算目标来设置以得到风电场是最佳经济性的数据，下面这个模型里面是某示例项目的一部分，前段时间我们用了超过1000台大容量风机做的大基地项目的评估，除了对整个风资源和机位的发电量做了一个评估之外，这个系统更多可以同时考虑整个道路、集电线路等风场投资成本，纳入了整个风电场的投资风险因素，最终评估的结果以平准化的度电成本为依据。

下面是这款系统工具规划的原则和我们实施主要的过程，下面放了三张图，分别是针对区域子模块的优化，到全局寻优的过程，最下面两张图是对风电场集电线路和道路一体化的评估过程，是一个比较典型的三维示意图，让大家看的更直观一些。

按照现在评估来讲，按照最新陆上产品来讲我们是支持到千万千瓦级的风电是没有问题的。风场最主要的核心部件就是风机，每次的风能展参展的主角也是主机商。风机在整个大基地建设中扮演的角色非常高，不知道大家对于我前面风电场建设成本的图表还有没有印象，在里面可以看到接近于风电场50%甚至超过50%的投资成本都来自于主机，所以说主机技术的进步，对于整个大基地建设来说也是尤为重要的一点。

这个是我们对整个当前行业分析结构形式做了一个总结，另外刚才时博士也提了一下她去内蒙做了调研，目前内蒙风电基地的建设平均用的单机容量已经是普遍的超过了4兆瓦，我们拿到的数据来看，最近的项目大家采用了单机容量平均已经超过4.5兆瓦，正在普遍迈到单机容量5兆瓦的水平上。在此打一个广告，我们公司现在正在同步发布面向陆上大基地项目新的一款机型，也是在这个会议的同时正在发布单机容量6.25兆瓦，叶轮直径超过170米，应用于陆上风电的机型。这是这款风机结构的主要特点，也是以我们公司的风机产品代表一下行业发展的趋势，在陆上目前主要主流产品已经从前期的3兆瓦过渡到了现在主流的5兆瓦级的产品，未来我们认为5兆瓦级甚至超过5兆瓦级以上的风机会普遍应用于陆上大基地的项目，不仅是国内，大家如果对风电行业关注比较深，可以看到欧洲也是密集发布5兆瓦到6兆瓦陆上风电的产品。在海上风电方面，明阳今也在今天同步发布单机容量11兆瓦的机型。

这是我们风机主要的特点，更多是想介绍一下在大基地上面的经验，所以说风机简单略过，这是风机整个发电效率的介绍和可靠性的介绍，风机采用了半直驱的结构，可以让风机在单机容量增大的同时，在建设成本和运输成本、吊装、施工成本不会产生线性、指数性的增大，目前大基地项目市场主流机型到了5兆瓦级甚至6兆瓦级的风机，叶轮直径从145米到现在超过170米。可以看一下我们的运输尺寸，对于陆上风电场的建设来说没有对陆上风机建设提出过高的要求。这也是未来行业内做大容量风机研发通用的要求。

对于整个风电场智慧化运维和智慧化管理做的工作方面，目前对风电场智慧化的管理系统已经是贯穿了从电网、风机、风电场现场运行的管理到后期运维管理整个闭环化的系统。从目前实际的实施过程中来看，我们整个智慧化风电场建设方案可以有效提升整个风电场运维的质量，同时也可以降低整个风电场运行的成本。这是我们对风机的健康度和预警模型的设置，目前以明阳为例，整个风机现在已经设置超过235个主动预警的模型，可以达到88%以上的主动预防率，准确率可以做到85%以上，可以大大提高整个风场因为被动式的故障带来的电量的损失。这是我们做的一个典型的案例，包含了9个模块和270多个子项系统，现在这套系统已经是上线运行了接近一年，对整个风电场管理水平进行了非常大的提升，这也是未来内蒙大基地建设做的先行的试点，具体模型里面，具体的结构和实际运行的情况，大家可以移步到我们公司的展台，有具体的介绍。

最后一部分就是基于我们最新的源网荷储一体化做的工作和提供的理解，刚才刘老师提出了风火打包或者是打捆外送的要求，其实未来政策的提出不仅是为我们风火打捆的外送给我们留出了政策的通道，同时它对我们未来结合传统能源和新增配量的增量和区域化一体的，从电源侧到电网侧一体化的新的能源开发模式提出了一个新的解题的思路。其实源网荷储政策的提出非常早，从2016年开始我们就提出了分布式能源和智慧能源建设的政策，但是基于当时开发模式的局限，始终对这样的开发模式没有进行系统化的展开。但是结合今年8月4号国家能源局风电水火储一体化和源网荷储一体化文件的提出，对于原来的范畴做了很大扩展，对整个用户侧或者是结合网侧提了源网荷储一体化未来开发模式的创新，其中对我们开发的时序和开发的规模序也是提出了比较明确的意见，其中在源网荷储提出从区域级到地市级，反向从园区级到地市级再到区域级的规模，目前明阳也做了一些工作，我们已经在开展了园区级和地市级源网荷储一体化的建设。

后面有一个案例分享给大家，整个源网荷储系统就是突破了传统以前对新能源的开发更多集中在能源电源侧的开发商，源网荷储系统可以把电源、电网和负荷储能结合在了一起，打破了储能在单纯电源侧无法充分发挥它的作用的情况，同时也解决了电源和负荷之间受单一调度局限的情况。源网荷储一体化项目由一个统一的运行主体对我们整个组织内的电源、储能和负荷之间可以进行能量的交易的一体化，通过我们统一的组织协调和优化调度，可以实现区域电网内的自平衡。可以看一下整个系统内不是完全只有新能源，同时也把传统电源和用户侧包含在了整个系统内，右边就是我们做了这样一个源网荷储项目的简图的示意。这个系统不是闭环的系统，除了自己内部的自平衡以外，它还可以把整个系统做一个打包的整体和电网进行电力电量的交易，实现大电网和自有网之间网对网的辅助服务。整个源网荷储项目有两个优势，除了可以有效提升可再生能源在系统内的占比之外，对整个电网系统来说也可以提供更高质量的电源系统。这个案例是明阳目前正在做的系统，是一个工业园区级源网荷储的项目，包含了当地传统的小火电的项目和新增的风电和光伏电源，实现了风光储综合能源和源网荷储一体化的功能，这个项目具体的展示是放在了展台上，在陆上风电一体化解决方案模块上，大家可以看到我们具体的模型，这是我们模拟运行一个简单的示意图。我的介绍到此结束，谢谢大家。