特变电工电力设计总经理：支架结构的创新对于降低度电成本很重要

能见App讯：9月16日，第三届能源思享汇论坛在浙江杭州召开，本届论坛以“变与不变”为主题，通过对光伏行业未来的开拓创新、互联网+智慧能源、风，光，储多能互补；技术进步及成本降低等多个议题的探讨，激发行业参与者的思想碰撞，积极推动新能源领域的深度合作和共同发展。

西安特变电工电力设计股份有限公司总经理郭勤文做《技术创新，助力新能源解决方案》的主题发言，他从倾角的设计、支架设计、微网规划设计等细项展开，充分表明了降低度电成本还有许多空间可以努力。

以下为嘉宾发言实录：

前几位的嘉宾紧扣这次思享汇的主题——变与不变，尤其是陆总说完以后我只能用词穷来形容，不知道我以下的演讲怎么说，我只能说一说技术。

我的演讲主要从风电和光伏两个层面分享一下，平价上网之路刚才讲到很多，我不再赘述，最早目标是2020年，风电在发电侧平价，光伏在用电侧平价，光伏是“5·31”，风电是“5·18”，明年将全面开展竞价的模式，看来整个到2020年之前会完全实现平价，尤其在风电领域在2017年的时候已经有了九个示范平价项目，在发电侧。国家能源局9月13日发布了加快推进风电和光伏的平价上网的征求意见稿。

受到光伏“5·31”和风电“5·18”政策影响，尤其是对整个行业，包括对2019年-2020年行业的发展来看，平价上网趋势是不可变，而且就在我们眼前，对我们设计院来说对于技术的提升以及转型需求是迫切而且亟待，作为投资者来说也要做好设备价值的投资收益回报预测，刚才各位嘉宾都在讲组件和投资成本的变化。

“变”，吴老师也提到了，原来的投资模式电价是确定的，投资者计算内部收益率，而对于我们现在面对平价或者竞价更关心是LCOE，这个稍微复杂了一点，增加了剩余残值以及折旧，还包括可能的优惠政策，这个公式相当于是通用的。从这个公式中可以看到，降低LCOE最好的方式就是让分子变小让分母变大，同时建设投资和你的产能以及你的设备选型相关，所以分子、分母之间的关系还是非常微妙的，同时在整个运营期中更关注运营管理，运维怎样能够保证当时预估的产能，或者说怎样进一步提升产能，这是非常关键的。

对于风电来说，结合主题，这是我们设计院提出的基于精细化风电场的整体解决方案，对于明年竞价状况来说更关注对于风力发电机组来说，因为在竞价的条件下，结合领跑者中，竞价模式来说，对于风资源的评估、对产能的评估就会很重要，对于其他配套的基础形式要做更精细化预估，而且要将工作前置，甚至把施工图工作前置，要知道风电场投资到底是多少，产能到底是多少，最终电价是多少。所以，提出了风电场全生命周期的设计过程，从宏观选尺，通过技术进行降尺，进行微观选尺，以及风机选型、微观选尺到初步设计，最终电站运行以后还要进行很详细的项目的后评估，大家知道风电和光伏不太一样，对风的预测波动性非常大，不像光伏，所以我们也需要通过后评价反复修正前期模拟技术，提高对发电量评估的准确性。

这是基于不同尺度模拟整合技术的风资源评估体系，在座的各位偏光伏的人比较多，所以这方面不详细讲了，通过我们设计院自己搭建的AMP的模拟，有部分测风塔、无测风塔或者是测风塔代表性不够的情况下，结合中尺度降尺，与微尺度结合提高对风资源评估的能力，同时扩充的是后评估的相关业务。

这个稍微形象一些，上层几个层可以当做一个整个风电场的情况，通过中尺度模拟，进一步进入微尺度的详细计算，大尺度化是40-20公里，中尺度是1-20公里，微尺度20公里-100米的区间，但是重点还是在微尺度模拟下，因为我们更接近于地表，需要对地型数据、粗糙度数据、大气稳定度，提高对风资源的评估准确性，做完以后就可以建了，包括光伏电站，因为现在光是光、风是风，但是最早我们特变电工做的在吐鲁番的小草湖是风光互补的项目，各50兆瓦，单纯做光就有问题，因为风非常大，在光伏电站设计的时候必须考虑风。

这是风资源评估平台下的结论。右侧的图是中尺度的模拟结果，进行高分辨率的降尺是旁边的结果，大家可以从红框里看到，中尺度模拟一下，然后还要进行详细分析。

对于风电来说，道路和线路是在不同行业都是比较成熟的技术，但是对于风机基础来说对于整个行业从建筑结构来说，虽然属于高耸建筑但是还是不太一样，而且风机运行过程当中是不断震动的情况下，摆度大概75-1米的环境下，风机运行过程当中人很难在机舱上呆着，也会出现很多安全事故。所以，我们在这里通过模拟技术进行了详细的优化工作，因为在风电里，基础的量也是比较大的工程量，这方面有别于传统，传统设计就是标准工程规范进行设计，我们加入了数值模拟，进行了优化。这是基于数值仿真软件进行模拟计算，原来的设计院就基础做基础，而我们要考虑钢筋混凝土，包括塔筒进行分析，看受力面到底怎么样，从而做优化。我们同样机型、同样载荷、同样地域条件下，工程量可以下降5%。

这是数字化风电场总体解决方案，为什么做数字化？数字化核心就是高量计算，大家可能和其他风电行业人员做过焦虑，现在都是云计算，所有的算法都是在云上计算的，数字化毕竟作为风电行业中，尤其针对竞价、平价，资源评估中我们基本完成，风电设计基本上完成了50%以上，后面要结合新能源的平台，把后评估进一步充实进去。

光伏追求度电成本，我很少看到任何一个企业投资和开发的时候测光，不像风电，风电要测风，我们从光资源分析和发电评估说，传统大家用的软件，PVsyst是国际光伏领域来说非常受认可的一套软件，但是忽略了中国的行情，中国光伏电站都是在一些复杂地区，具有复杂地形，当然一些用户用了Skech up，但是弊端是模拟八个方位，而且建模过程比较复杂，我们引进了三维设计。

这几张图是比较明显的，黄色的这个图就是常规的进行阴影分析的模型，但是右下角这张图通过实际三维，与三维地形进行模拟，来计算整个阴影。

从这张图中可以看到，红框区域偏西坡，在实际电站运行当中发现，尤其是左下角这张图，在西坡的时候地形造成的阴影对光伏组件运行状况影响非常大，所以最终通过分析可以发现，传统分析发电量算1500小时，结合三维模拟情况，额外增加了正电之间的影响和地形影响，方针小时数在920-1475小时，所以从传统分析和三维设计发现差异在6.3，LCOE的那个公式，产能的分布如果过高估计了分母，度电成本就很好，但是在实际运行过程当中却不是这样的，所以计算产能或者估算产能的时候就要非常严谨。

前几位嘉宾也在预测组件的下降，其实在领跑者中来看，尤其是技术应用领跑，其他组件厂商都在预测，2020年组件价格是多少，但是土地成本、非技术成本降低一点，对降低度电成本影响是很大的，但是大家忽略了。比如2017年的时候钢材价格的不稳定对于光伏行业，特别是风电行业的投资产生了巨大影响，所以要对光伏支架进行不断的创新和优化，EPC价格从5块降到4元或者3.5元的时候，可能支架价格占比是在提升的。经过统计，常规支架结构用钢量在47-50吨/MW，檩条重量达到45-55，斜梁立柱，斜撑在45，所以我们在檩条上做一些文章。通过整个的受力仿真模型改变了檩条的结构，从C型改成Z型，发现优化的用钢量达到10%，相应的在跨距上进行一些调整，支架基础上也有所下降，所以从降低成本来说也是非常有好处的。

现在新的光伏标准也在修改，原来要求最佳倾角计算间距早上9点到下午3点，不遮挡就可以了，但是实际发现运行的时候3点多就有阴影遮挡影响了，完全影响了整个电站发电运行情况，我们做了一个简单的测算和模型，间距5-15米，倾角20度-30度之间找一找最佳发电量到底在哪，发现间距不一样的地方总能找到一个交集，这个倾角可能就是发电量最优的。

这个是拿一个实际项目做一个案例，倾角30度按照9点到3点，倾角调整到22度的时候发现是我的组件光伏遮挡影响概率小了，延长了发电时长。

结合主题，新型形式化下，尤其是分布式，微电网是光伏+储能，或者是光伏、风电+储能的模式，可能集中在工业园区和无网地区的微电网，代替柴油发电机的技术路线。大家都知道，我们对于微网的研究可能更侧重于对于微网的提前规划，对于分布式能源和负荷的趋势调研非常重要，微网就是一个发电侧，用到真正的符合侧，他们匹配才是关键。

这是对城区微网规划的思路，包括风、包括光。为什么会有储能，这里是西安产业园区，你会发现光伏发电的高峰值的时候，其实我的用电负荷有实际的富余，富余的电存起来，峰值电价的时候再用下去。

结合微电网的领域，最核心的还是综合控制系统，因为你对微网前期规划负荷的预测不准确，所以要通过控制系统不断去优化微网。这是西安产业园区，涉及到定制化的光伏和创新化的解决方案，渔光、农光、漂浮都是多种方式，大家都尝试过，大家没有进行大规模的开发，更多是情景的设计，包括光伏护坡景观、光伏建筑化等等，这种市场会慢慢兴起。

这是光伏护坡，能发电，还美观，还可以防止水土流失。

关于我们自己不介绍了，大家对特变电工非常了解和熟悉，这是我们在全国各地的业务范围，这是我们设计院整体在全球的一些业绩情况。

谢谢大家！