远景能源李潜葛：平价时代风电大基地项目开发探索
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，远景能源有限公司产品长部经理李潜葛发表了《平价时代风电大基地项目开发探索》的主题演讲。以下为发言实录：
李潜葛：大家好，非常高兴能有今天这个机会和大家一起分享一下关于平价时代大基地项目开发的探讨。我主要分为两个部分，首先简要回顾一下整个风电基地的建设，毕竟鉴古才能知今，另一方面我们针对现在大基地建设中存在的一些主要问题，有怎样的解决方案。为了契合咱们这个主题，我还专门查了一下风电基地什么时候最早提出来的。2008年的时候人民日报发表了一篇打造风电三峡文章，可以看到报纸是非常具有时代感，2008年的时候我当时还在上大学。2008年提出了三个千瓦级的风电基地建设，到2009年的时候又增加到总共是6个省区七大基地，2014年又提出了九大基地的建设。但是整体风电基地建设主要集中在“十一五”和“十二五”期间，“十三五”期间由于弃风限电现象非常严重，所以三北地区的风电建设出现了明显放缓的趋势。到了2019年，随着乌兰察布和兴安盟两个大型风电基地的招标，使整个风电基地的建设又重新回到了我们的视野。从建设意义来说，我们最开始做基地项目是希望把整个规模做大，把成本摊薄，另外提高当时国产化的比例。刚才时博士也介绍了，我们现在重启基地建设，则是为了大力推动清洁能源的发展，从而实现新能源从补充能源到主流能源的转变，最终也是为了实现习主席提出的2060年碳中和的目标。
这边展示勒风电基地建设过程中非常明显的弃风限电的现象，2011年弃风限电已经达到16%，2012年达到了17%的限电比例，随后整个情况有所好转。2015年抢装和今年比较类似，促使2016年无论是弃风率还是弃风电量双双再次达到一个新的高度。也因此，国家能源局发布一个政策，风电投资预警政策，把很多区域都划成红色区域，禁止当地风电项目继续开发。在随后几年限电情况出现了比较明显的改善。这边展示了整个预警机制实施以来的结果，红色区域主要集中在甘肃、新疆和东北地区，预警机制效果非常好，一些主要基地风电利用小时数，从2015年开始逐步提升，到目前为止已经基本上能够达到全国风电的平均水平。但是我们付出的代价也是非常大，整个三北基地的风电建设基本上是处于非常缓慢的状态。可以看到2015年的时候三北新增并网占到全国并网超过一半，但是到了2019年只占到全国并网量的20%左右。
刚才提到随着2019年乌兰察布和兴安盟的招标，风电大基地建设重新回到舞台中央。另外从核准项目容量来看，2019年和2018年相比，三北地区核准量已经超过了一半。再往后看，以内蒙古为例，内蒙古规划的大基地有十几个，总体容量超过了24个吉瓦。红色预警在2019年已经全部解除，在三北地区新建了特高压线路解决整个消纳问题。但是这些特高压项目的建设到底能不能解决整个基地项目的消纳问题，从我们自己做的很多项目来看，像这种限电现象还是存在的。我们既要仰望星空，同时也要脚踏实地，现在实际情况就是确实很多项目依然存在这样的限电问题。
这边以我们最近遇到的一个实际项目给大家做一个分享，这是内蒙古目前在规划的一个百万千瓦的风电基地项目。从整体来看，整个项目分为四个区域。这个是运用我们自己的格林威治平台进行的机位排布，针对大基地的机位排布功能在2019年乌兰察布的时候已经开发出来了。
整个项目风速大概7到8米的水平，送出线路按照特高压外送进行规划，一切看起来都是非常的美好。对于这样的项目我们作为主机厂商非常关心的就是风机产品的选择。如果我们只看发电量的话，像这种7米5左右的风速，使用目前主流的3兆瓦机型是最适合的，这样发电量能达到非常高的水平，同时项目整体也能实现不错的收益。但是据我们了解这个项目存在比较严重的限电问题，这种情况机型又该做出怎样的选择呢？这边做了一个对比，主要是对比了使用3兆瓦风机或者更大容量风机的情况。这个图是我们选取了某一天的时序出力数据。这个项目按160万千瓦规划的，但是对应的送出线路，目前我们了解到大概只有107万千瓦的水平。虚线是整个风场理论发电量，由于整个送出通道的限制，会受到上限107万的限制，所以超过时整个风场会被进行限容的处理。下面蓝色的线，也是具体到其中一块区域做了同样一个分析。其他三块区域都选用大兆瓦风机，所选区域则选择了3兆瓦的风机，我们可以一起看下能够为我们带来哪些好处。3兆瓦风机发电量是最好的，这块区域容量超限的时候，这时候整个风场容量还没有超限，这块区域可以正常发电。这是小兆瓦风机的好处，占了一点小便宜。如果全场使用4兆瓦的风机，发电水平是比较接近的，这样对于全场4个区域，小风的时候大家一起发，大风的时候大家一起限，就是这样的水平。
具体到整个项目来说，对发电量会产生怎样的影响？我们计算了全场的出力情况，按照传统来看3兆瓦和4兆瓦风机电量差异是两条虚线之间所夹的这块区域，对这个项目来说，这块区域折合下来大概是300多个小时的电量差异。但是当我们出现一个限电情况，容量从40万下降到27万水平。上边有一个三角形的区域，这块区域就是前面提到的，因为3兆瓦比4兆瓦整体发电水平更高，所以当3兆瓦出现发电超限的情况，全场还未超限，就是小风机占的一点小便宜。因为这个小便宜我们选用小兆瓦风机，对项目整体收益是不是有利的？这边我们也是做了这样的对比，理论发电小时是不考虑限电的情况，3兆瓦和4兆瓦风机的电量差异可以达到300多个小时。但是实际情况是发的越多限的越多，经过限电的操作，电量差异已经只有70个小时。但是限电对于项目的初始投资是没有影响的，像用小兆瓦风机无论风场BOP还是主机都会更贵。这里参考的静态投资一个5230，一个5730，刚才时博士说远景对于整个风电场投资过于乐观，但是像这样的初始投资要求是项目实实在在面临的情形。像遇到这种限电情形，把整个初始投资做到5700或者5200的水平，收益率才刚刚超过12%的合格线。如果把整个初始投资做到6000以上，整个项目就有可能是做不下去的。这是限电对于三北基地很多项目带来最实实在在的影响。
随着平价的到来，整个项目的收益也是出现了下降，这种情况下对整个风电场的评估更是要做精打细算，要认真评估不同机型选择，具体会为我们带来怎样的差异。对于这样一个项目来说，很明显的限电场景会大幅缩小大兆瓦风机发电劣势，而大兆瓦风机对于整个初始投资的节约可以显著提高收益。这样对于限电场景不能再像传统项目，采用传统的评估方法，一味只是追求电量。我们需要做更精细化的分析，根据实际的场景选择合适的风机产品。
除了这个还有没有其他的选择？其实适当的配置储能设施可以有效应对限电场景，这也是远景今年隆重推出的风光储网一体化综合系统。我们未来要尽量做一个风光协同的建设，不过从目前来看，这种配合目前还是很难实现，可能更多的是单个的新能源电场单独配这样的储能设施。这是风电场某一天的时序出力图，如果配上储能设施，当大风的时候，送出受限的时候，就可以把盈余的电量用储能设施存起来，小风的时候再放出来。像图中的情况一天需要一次充放电就可以完成。
另外给大家介绍一下其实储能设施和风机也是非常类似的，储能设施也有两个非常关键的指标，一个储能设施的容量，另外是充放电的速度，恰好也是类似于风机的单机容量和叶轮直径。在做这样风储一体化方案设计的时候，也是要充分考虑我们选择什么样的储能容量和充放电倍率最为经济。我们的格林威治平台目前也具有这样的功能，做经济性的对比。横轴是指的风场配置不同容量的储能设施。左上角展示了每日充放电次数，对储能来说充放电次数也是非常关键的指标。
可以看到当我们配置储能容量比较小的时候，通过提高充放电的速度可以提高整个储能的利用率。左下角这个图展示了通过配置储能设施可以减少整个风电限电的比例。随着储能容量的升高，对整个风电场发电量提升也是非常明显。但是可以明显看到整个增加不是线性的，当我们储能容量增加的时候，从5增加到100的时候，对发电量的提升并没有达到20倍的程度，到底需要配备多大的储能需要根据项目情况进行优化。右边是根据简要模型做的储能配比计算，配置50兆瓦时的时候可以达到NPV最优。这个项目整个电价大概只有2毛6左右，整个项目的电价对于储能设施的收益也有重要的影响。另一方面也要看到储能设施不仅能在弃风限电方面提供一定的收益，未来整个储能设施还可以在电力辅助交易方面给我们带来一些额外的收益，这些都是我们未来要重点关注的内容。
这是我分享的主要内容，谢谢大家。
