聚合設(shè)計肖書敏：復(fù)雜山地風(fēng)電場選址研究探討

2023年10月16日-20日，2023北京國際風(fēng)能大會暨展覽會（CWP2023）在北京如約召開。作為全球風(fēng)電行業(yè)年度最大的盛會之一，這場由百余名演講嘉賓和數(shù)千名國內(nèi)外參會代表共同參與的風(fēng)能盛會，再次登陸北京，聚焦中國能源革命的未來。

本屆大會以“構(gòu)筑全球穩(wěn)定供應(yīng)鏈 共建能源轉(zhuǎn)型新未來”為主題，將歷時四天，包括開幕式、主旨發(fā)言、高峰對話、創(chuàng)新劇場以及關(guān)于“全球風(fēng)電產(chǎn)業(yè)布局及供應(yīng)鏈安全”“雙碳時代下的風(fēng)電技術(shù)發(fā)展前景”“國際風(fēng)電市場發(fā)展動態(tài)及投資機會”“風(fēng)電機組可靠性論壇”等不同主題的21個分論壇。能見App全程直播本次大會。

10月17日上午，聚合設(shè)計肖書敏在“風(fēng)資源技術(shù)論壇上”發(fā)表了題目為《復(fù)雜山地風(fēng)電場選址研究探討》的主旨發(fā)言。

以下為演講全文：

尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)、各位專家、各位來賓、各位同仁，大家上午好！今天很榮幸有機會給大家做《復(fù)雜山地風(fēng)電場選址研究探討》，我的匯報分為五個部分：行業(yè)現(xiàn)狀及痛點分析、山地風(fēng)場選址思路、優(yōu)化設(shè)計流程、案例分享、總結(jié)與建議。

行業(yè)現(xiàn)狀及痛點分析，我們將它總結(jié)為四個方面“高、差、雜、難”，高是表現(xiàn)在資源開發(fā)的非技術(shù)成本提高，差是陸上可開發(fā)的風(fēng)電場條件越來越差，雜是項目邊界條件越來越復(fù)雜，難是手續(xù)辦理越來越難。

非資源開發(fā)的非技術(shù)成本提高，體現(xiàn)在全國所有政府都會對開發(fā)商提出要么配套產(chǎn)業(yè)，要么政府入股的需求，這在一定程度上對于風(fēng)電場的開發(fā)產(chǎn)生影響，所以這也是需要考慮的非常關(guān)鍵因素。

可開發(fā)資源的條件和建設(shè)條件變的越來越差，隨著3060目標(biāo)的提出，陸上風(fēng)電場裝機容量逐年遞增，基本上陸上比較好的都被開發(fā)了，風(fēng)機的裝機容量接近飽和，剩余開發(fā)的風(fēng)資源建設(shè)條件變的越來越差。

項目邊界條件變的越來越復(fù)雜，很多山地風(fēng)電場會涉及到基本農(nóng)田、林地、生態(tài)紅線等多種敏感性因素，我們在進行設(shè)計的過程當(dāng)中，無論是機位的選取或者道路吊裝平臺的設(shè)計，都要避開以上這些敏感性因素。隨著機組大型化的發(fā)展，長葉片也越來越凸顯，與之帶來行業(yè)的問題，有葉間少塔的問題，針對這個問題我們集團聯(lián)合可再生能源專委會成立一個工作組。

前期手續(xù)辦理越來越難，風(fēng)電場從前期開發(fā)到項目開工，至少要經(jīng)過數(shù)十個部門去辦理手續(xù)，比如說規(guī)劃選址和用地，征地手續(xù)辦理、林業(yè)手續(xù)等等。其中比較難的是林業(yè)手續(xù)，基本上復(fù)雜山地的風(fēng)電場都會涉及到林，隨著國家的政策越來越嚴(yán)格，林業(yè)手續(xù)辦理越來越困難，周期也越來越長。很多項目在林業(yè)手續(xù)托的時間比較久，業(yè)主單位好不容易拿到的指標(biāo)，因為林業(yè)手續(xù)托兩三年，這是非常嚴(yán)峻的問題。

針對以上的現(xiàn)狀和痛點，我們設(shè)計院也做了探索和梳理，把工作經(jīng)驗做復(fù)盤，形成山地風(fēng)電場選址的思路，主要是分為四個步驟：收資、內(nèi)業(yè)、外業(yè)、評審。

收資非常的關(guān)鍵，分為四個方面：一是項目基本情況，比如說風(fēng)場范圍、全場擬定的裝機容量，擬接入上機變電站的位置。二是地形數(shù)據(jù)，在前期階段是沒有的，因為地形圖對于資源評估的準(zhǔn)確性影響特別大，所以在前期如果盡可能收集到材料，可以對我們預(yù)判項目出現(xiàn)的顛覆性因素，為項目后期的開展打下基礎(chǔ)。三是測風(fēng)數(shù)據(jù)；四是敏感性因素，比如說項目所在地的生態(tài)紅線圖等等。

敏感性因素的避讓原則這些都是非常關(guān)鍵的，對于整個項目會起到顛覆性的影響。

內(nèi)業(yè)我們做的非常規(guī)范細致，也是希望通過精細化和定制化的設(shè)計，能夠提升項目的收益，降低項目的投資。先選機位，根據(jù)前面收集到的基本資料，先開展內(nèi)業(yè)的選取，機位的數(shù)量要比正選機位高出10%或者20%，避免后期選址的過程當(dāng)中，造成機位緊張的問題。機位選擇完之后，要進行升壓站的初選，一般會結(jié)合機位的布置情況和擬接入變電站的位置，選出3-5個升壓站的位置，通過現(xiàn)場勘察和經(jīng)濟比選，選擇最優(yōu)的位置，還要進行道路路徑的規(guī)劃，特別是復(fù)雜山地風(fēng)電場的道路，選線是很困難的，所以在微觀選址階段一般都會安排資源、道路和測量專業(yè)一起進行，基本上把線路初步路徑規(guī)劃出來。

線路路徑的規(guī)劃，機位升壓站位置和初步路徑規(guī)劃出來之后要進行線路的規(guī)劃，根據(jù)整個廠區(qū)內(nèi)的情況，看是選用架空線路或者地埋電纜，還要考慮線路的路徑走向和鐵塔形式的選擇等等。

外業(yè)，在此過程當(dāng)中也會進行高效計劃和現(xiàn)場實施的工作，首先我們通過全面收集到場區(qū)的資料進行深度的梳理，會制定詳細的現(xiàn)場踏勘計劃，因為各個項目的工期都比較緊，從項目指標(biāo)拿下來，核準(zhǔn)開工只有半年的時間，不能按照常規(guī)的思路進行，我們也是總結(jié)出比較高效的方法，正選和復(fù)合同時進行，避免同一機位反復(fù)踏勘的情況，提升項目的工作效率。

現(xiàn)場實施會對機位進行踩點，同時會對周圍的敏感性因素，比如說墳地、房屋、廠房進行記錄，同時在踏勘的過程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)有合適的機位，也會進行打點。現(xiàn)在的好多山地都比較陡，工期又比較緊。如果靠純?nèi)斯ば蕰容^低，除了利用專業(yè)技能和經(jīng)驗，還會結(jié)合用無人機對項目進行深度挖掘，在有限的空間內(nèi)尋找各種可能性。

專業(yè)間高效溝通和協(xié)調(diào)，現(xiàn)在因為在當(dāng)前的大背景下，選址不僅僅是風(fēng)資源一個專業(yè)的事，我們設(shè)計公司也是形成以資源專業(yè)為主線，道路專業(yè)、線路專業(yè)、土建專業(yè)共同參與的路徑，在選址的過程當(dāng)中，各個專業(yè)都要和業(yè)主單位、項目公司緊密配合實時討論，發(fā)現(xiàn)不確定性因素或者顛覆性因素要立刻組織會議，進行下一步方案的探討。外業(yè)成果整理，一般是3個工作日。

評審，邀請業(yè)主單位的技術(shù)把關(guān)人員或者開發(fā)部門、建設(shè)部門，設(shè)計院是做匯報的，對于一些復(fù)雜的項目會邀請行業(yè)內(nèi)的專家把關(guān)。匯報階段是設(shè)計院對選址方案進行匯報，重點推出項目的風(fēng)險點和敏感點。

評審意見，收集與會的專家領(lǐng)導(dǎo)，對項目提出的評審意見形成會議紀(jì)要。以設(shè)計院為主導(dǎo)，其他相關(guān)方配合，根據(jù)評審意見進一步完善項目的方案。

有了項目的初步方案后，還會進行多方位設(shè)計優(yōu)化工作，主要是從以下五個方面進行優(yōu)化設(shè)計，在機位確定后主機定標(biāo)之前加強市場調(diào)研預(yù)判，針對項目的特點定制化分析，采用新機型和多方案的比選，來選擇最佳的機型。

二是道路和吊裝平臺的優(yōu)化方案，不僅僅局限于設(shè)計院的道路專業(yè)，也會聯(lián)合施工單位、總包單位、業(yè)主建設(shè)單位，一起研究運輸方案和施工方法。

三是根據(jù)場區(qū)的具體條件優(yōu)化設(shè)計，這也是近年來剛剛探索出來的路徑，因為風(fēng)機基礎(chǔ)的投資，能夠占整個風(fēng)場投資的10%，但是有一些地勘單位給出的地質(zhì)參數(shù)比較保守，這樣會造成工程量增大，一定程度上增加了風(fēng)場的投資。

面對這種情況，對周邊地質(zhì)情況也會有初判，如果遇到地勘單位提出的參數(shù)比較保守，我們會和相關(guān)人員進行溝通，看地質(zhì)的參數(shù)有沒有可能進行優(yōu)化和修正，從這個方面來優(yōu)化風(fēng)機基礎(chǔ)設(shè)計。

四是線路路徑的優(yōu)化，主要是針對項目的特點，結(jié)合地形、交通進行比選。最近我們承擔(dān)了黑龍江200兆瓦的項目，廠區(qū)內(nèi)敏感性因素也比較多，業(yè)主之前委托一家設(shè)計院來做設(shè)計方案，但是做出來的線路單公里造價比較高，因為我們在優(yōu)化設(shè)計方面經(jīng)驗比較多，所以業(yè)主找到我們給他們做線路的優(yōu)化設(shè)計咨詢工作，我們通過對原設(shè)計單位出具的方案進行審核，同時又現(xiàn)場踏勘把項目邊界條件摸的比較清楚進行優(yōu)化。

一是線路分組和風(fēng)機分組，二是線路優(yōu)化，三是鐵塔選型，四是鐵塔機組優(yōu)化。給業(yè)主節(jié)省1000多萬的投資，業(yè)主對于我們的優(yōu)化設(shè)計很滿意。

對升壓站的布置也會進行技術(shù)經(jīng)濟的比選，一般會出三個方案，針對每一個方案都會提出增地面積、土方工程量、電器設(shè)備和安裝等工程量，也會征求項目公司的意見，結(jié)合當(dāng)?shù)氐恼鞯厮剑轿粶y量升壓站的造價，綜合比較最優(yōu)的方案。

以上通過全方位多角度的優(yōu)化設(shè)計鎖定最優(yōu)方案，提高項目的收益率，降低度電成本。

案例分享，結(jié)合前面已經(jīng)梳理和復(fù)盤出來的經(jīng)驗，我做一個案例分享。20MW的項目非常復(fù)雜，跨越五六個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，風(fēng)資源也是比較復(fù)雜，它測風(fēng)塔有6座，因為項目跨度比較大，輪轂高度處115米，年風(fēng)速4.41-6.56m/s，風(fēng)切片指數(shù)比較低0.07-0.15m/s。極限風(fēng)速3類，經(jīng)過現(xiàn)場前面的微選和敏感性因素排查后，包括對項目的深度挖掘可用機位41臺，需要說明的是在可研階段，因為設(shè)計單位沒有去現(xiàn)場，所以等我們接到設(shè)計后，發(fā)現(xiàn)項目可用的機位不到11臺。

但當(dāng)時項目的工期比較緊，只有3個月的窗口期可以報林業(yè)手續(xù)，面對這個嚴(yán)峻的情況采用上述的方法進行挖掘，把機位增選到41個。有初步方案后進行優(yōu)化設(shè)計，優(yōu)化的思路主要是在前期的測算過程當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)場區(qū)8臺機位海拔比較高，但是有6臺年等效小時數(shù)低于年平均風(fēng)速，而且這8個機位建設(shè)條件比較復(fù)雜，它的建設(shè)投資也會比較大，同時也會多修將近10公里的路，結(jié)合這樣的情況大膽把方案由40臺5兆瓦，變成30臺6兆瓦的機型。通過優(yōu)化，全場等效小時數(shù)降低100小時，但是降低400多塊錢，項目的資本金收益率也得到了提升，度電成本也是得到降低。

通過深度挖掘項目的條件和多方案比選，不僅提高了項目的收益，而且為項目帶來附加價值。

結(jié)論及建議，在雙碳的背景下，山地風(fēng)電場競爭愈發(fā)激烈，通過降本增效和創(chuàng)造超額收益的方法，應(yīng)對行業(yè)競爭并保持穩(wěn)健發(fā)展的重要措施，可以從三個方面提升復(fù)雜山地風(fēng)電場的收益。

一是前期開發(fā)階段，盡早提前熟悉項目的邊界條件，深度挖掘項目的潛能，把項目的顛覆性因素在前期階段盡早發(fā)現(xiàn)。

二是招投標(biāo)階段，加強對市場的調(diào)研預(yù)判，針對項目的特點定制化分析，運用新機型。

三是勘察設(shè)計階段，風(fēng)機基礎(chǔ)設(shè)施、平臺設(shè)計、線路路徑選線等多方面全方位進行優(yōu)化設(shè)計，從源頭上提升項目的收益。

以上就是我今天的匯報，感謝大家的聆聽。

（根據(jù)演講速記整理，未經(jīng)演講人審核）