聚合設(shè)計(jì)肖書(shū)敏：復(fù)雜山地風(fēng)電場(chǎng)選址研究探討

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

本屆大會(huì)以“構(gòu)筑全球穩(wěn)定供應(yīng)鏈 共建能源轉(zhuǎn)型新未來(lái)”為主題，將歷時(shí)四天，包括開(kāi)幕式、主旨發(fā)言、高峰對(duì)話(huà)、創(chuàng)新劇場(chǎng)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(shí)代下的風(fēng)電技術(shù)發(fā)展前景”“國(guó)際風(fēng)電市場(chǎng)發(fā)展動(dòng)態(tài)及投資機(jī)會(huì)”“風(fēng)電機(jī)組可靠性論壇”等不同主題的21個(gè)分論壇。能見(jiàn)App全程直播本次大會(huì)。

10月17日上午，聚合設(shè)計(jì)肖書(shū)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(chǎng)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(zhuān)家、各位來(lái)賓、各位同仁，大家上午好！今天很榮幸有機(jī)會(huì)給大家做《復(fù)雜山地風(fēng)電場(chǎng)選址研究探討》，我的匯報(bào)分為五個(gè)部分：行業(yè)現(xiàn)狀及痛點(diǎn)分析、山地風(fēng)場(chǎng)選址思路、優(yōu)化設(shè)計(jì)流程、案例分享、總結(jié)與建議。

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

非資源開(kāi)發(fā)的非技術(shù)成本提高，體現(xiàn)在全國(guó)所有政府都會(huì)對(duì)開(kāi)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(duì)于風(fēng)電場(chǎng)的開(kāi)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(kāi)發(fā)資源的條件和建設(shè)條件變的越來(lái)越差，隨著3060目標(biāo)的提出，陸上風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)容量逐年遞增，基本上陸上比較好的都被開(kāi)發(fā)了，風(fēng)機(jī)的裝機(jī)容量接近飽和，剩余開(kāi)發(fā)的風(fēng)資源建設(shè)條件變的越來(lái)越差。

項(xiàng)目邊界條件變的越來(lái)越復(fù)雜，很多山地風(fēng)電場(chǎng)會(huì)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?cè)谶M(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，無(wú)論是機(jī)位的選取或者道路吊裝平臺(tái)的設(shè)計(jì)，都要避開(kāi)以上這些敏感性因素。隨著機(jī)組大型化的發(fā)展，長(zhǎng)葉片也越來(lái)越凸顯，與之帶來(lái)行業(yè)的問(wèn)題，有葉間少塔的問(wèn)題，針對(duì)這個(gè)問(wèn)題我們集團(tuán)聯(lián)合可再生能源專(zhuān)委會(huì)成立一個(gè)工作組。

前期手續(xù)辦理越來(lái)越難，風(fēng)電場(chǎng)從前期開(kāi)發(fā)到項(xiàng)目開(kāi)工，至少要經(jīng)過(guò)數(shù)十個(gè)部門(mén)去辦理手續(xù)，比如說(shuō)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(chǎng)都會(huì)涉及到林，隨著國(guó)家的政策越來(lái)越嚴(yán)格，林業(yè)手續(xù)辦理越來(lái)越困難，周期也越來(lái)越長(zhǎng)。很多項(xiàng)目在林業(yè)手續(xù)托的時(shí)間比較久，業(yè)主單位好不容易拿到的指標(biāo)，因?yàn)榱謽I(yè)手續(xù)托兩三年，這是非常嚴(yán)峻的問(wèn)題。

針對(duì)以上的現(xiàn)狀和痛點(diǎn)，我們?cè)O(shè)計(jì)院也做了探索和梳理，把工作經(jīng)驗(yàn)做復(fù)盤(pán)，形成山地風(fēng)電場(chǎng)選址的思路，主要是分為四個(gè)步驟：收資、內(nèi)業(yè)、外業(yè)、評(píng)審。

收資非常的關(guān)鍵，分為四個(gè)方面：一是項(xiàng)目基本情況，比如說(shuō)風(fēng)場(chǎng)范圍、全場(chǎng)擬定的裝機(jī)容量，擬接入上機(jī)變電站的位置。二是地形數(shù)據(jù)，在前期階段是沒(méi)有的，因?yàn)榈匦螆D對(duì)于資源評(píng)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(duì)我們預(yù)判項(xiàng)目出現(xiàn)的顛覆性因素，為項(xiàng)目后期的開(kāi)展打下基礎(chǔ)。三是測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)；四是敏感性因素，比如說(shuō)項(xiàng)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(duì)于整個(gè)項(xiàng)目會(huì)起到顛覆性的影響。

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

線路路徑的規(guī)劃，機(jī)位升壓站位置和初步路徑規(guī)劃出來(lái)之后要進(jìn)行線路的規(guī)劃，根據(jù)整個(gè)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(guò)程當(dāng)中也會(huì)進(jìn)行高效計(jì)劃和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施的工作，首先我們通過(guò)全面收集到場(chǎng)區(qū)的資料進(jìn)行深度的梳理，會(huì)制定詳細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)踏勘計(jì)劃，因?yàn)楦鱾€(gè)項(xiàng)目的工期都比較緊，從項(xiàng)目指標(biāo)拿下來(lái)，核準(zhǔn)開(kāi)工只有半年的時(shí)間，不能按照常規(guī)的思路進(jìn)行，我們也是總結(jié)出比較高效的方法，正選和復(fù)合同時(shí)進(jìn)行，避免同一機(jī)位反復(fù)踏勘的情況，提升項(xiàng)目的工作效率。

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施會(huì)對(duì)機(jī)位進(jìn)行踩點(diǎn)，同時(shí)會(huì)對(duì)周?chē)拿舾行砸蛩兀热缯f(shuō)墳地、房屋、廠房進(jìn)行記錄，同時(shí)在踏勘的過(guò)程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)有合適的機(jī)位，也會(huì)進(jìn)行打點(diǎn)。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?huì)比較低，除了利用專(zhuān)業(yè)技能和經(jīng)驗(yàn)，還會(huì)結(jié)合用無(wú)人機(jī)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行深度挖掘，在有限的空間內(nèi)尋找各種可能性。

專(zhuān)業(yè)間高效溝通和協(xié)調(diào)，現(xiàn)在因?yàn)樵诋?dāng)前的大背景下，選址不僅僅是風(fēng)資源一個(gè)專(zhuān)業(yè)的事，我們?cè)O(shè)計(jì)公司也是形成以資源專(zhuān)業(yè)為主線，道路專(zhuān)業(yè)、線路專(zhuān)業(yè)、土建專(zhuān)業(yè)共同參與的路徑，在選址的過(guò)程當(dāng)中，各個(gè)專(zhuān)業(yè)都要和業(yè)主單位、項(xiàng)目公司緊密配合實(shí)時(shí)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(huì)議，進(jìn)行下一步方案的探討。外業(yè)成果整理，一般是3個(gè)工作日。

評(píng)審，邀請(qǐng)業(yè)主單位的技術(shù)把關(guān)人員或者開(kāi)發(fā)部門(mén)、建設(shè)部門(mén)，設(shè)計(jì)院是做匯報(bào)的，對(duì)于一些復(fù)雜的項(xiàng)目會(huì)邀請(qǐng)行業(yè)內(nèi)的專(zhuān)家把關(guān)。匯報(bào)階段是設(shè)計(jì)院對(duì)選址方案進(jìn)行匯報(bào)，重點(diǎn)推出項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)和敏感點(diǎn)。

評(píng)審意見(jiàn)，收集與會(huì)的專(zhuān)家領(lǐng)導(dǎo)，對(duì)項(xiàng)目提出的評(píng)審意見(jiàn)形成會(huì)議紀(jì)要。以設(shè)計(jì)院為主導(dǎo)，其他相關(guān)方配合，根據(jù)評(píng)審意見(jiàn)進(jìn)一步完善項(xiàng)目的方案。

有了項(xiàng)目的初步方案后，還會(huì)進(jìn)行多方位設(shè)計(jì)優(yōu)化工作，主要是從以下五個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在機(jī)位確定后主機(jī)定標(biāo)之前加強(qiáng)市場(chǎng)調(diào)研預(yù)判，針對(duì)項(xiàng)目的特點(diǎn)定制化分析，采用新機(jī)型和多方案的比選，來(lái)選擇最佳的機(jī)型。

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

三是根據(jù)場(chǎng)區(qū)的具體條件優(yōu)化設(shè)計(jì)，這也是近年來(lái)剛剛探索出來(lái)的路徑，因?yàn)轱L(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的投資，能夠占整個(gè)風(fēng)場(chǎng)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(huì)造成工程量增大，一定程度上增加了風(fēng)場(chǎng)的投資。

面對(duì)這種情況，對(duì)周邊地質(zhì)情況也會(huì)有初判，如果遇到地勘單位提出的參數(shù)比較保守，我們會(huì)和相關(guān)人員進(jìn)行溝通，看地質(zhì)的參數(shù)有沒(méi)有可能進(jìn)行優(yōu)化和修正，從這個(gè)方面來(lái)優(yōu)化風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。

四是線路路徑的優(yōu)化，主要是針對(duì)項(xiàng)目的特點(diǎn)，結(jié)合地形、交通進(jìn)行比選。最近我們承擔(dān)了黑龍江200兆瓦的項(xiàng)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(jì)院來(lái)做設(shè)計(jì)方案，但是做出來(lái)的線路單公里造價(jià)比較高，因?yàn)槲覀冊(cè)趦?yōu)化設(shè)計(jì)方面經(jīng)驗(yàn)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(jì)咨詢(xún)工作，我們通過(guò)對(duì)原設(shè)計(jì)單位出具的方案進(jìn)行審核，同時(shí)又現(xiàn)場(chǎng)踏勘把項(xiàng)目邊界條件摸的比較清楚進(jìn)行優(yōu)化。

一是線路分組和風(fēng)機(jī)分組，二是線路優(yōu)化，三是鐵塔選型，四是鐵塔機(jī)組優(yōu)化。給業(yè)主節(jié)省1000多萬(wàn)的投資，業(yè)主對(duì)于我們的優(yōu)化設(shè)計(jì)很滿(mǎn)意。

對(duì)升壓站的布置也會(huì)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)的比選，一般會(huì)出三個(gè)方案，針對(duì)每一個(gè)方案都會(huì)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(huì)征求項(xiàng)目公司的意見(jiàn)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐恼鞯厮剑轿粶y(cè)量升壓站的造價(jià)，綜合比較最優(yōu)的方案。

以上通過(guò)全方位多角度的優(yōu)化設(shè)計(jì)鎖定最優(yōu)方案，提高項(xiàng)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(pán)出來(lái)的經(jīng)驗(yàn)，我做一個(gè)案例分享。20MW的項(xiàng)目非常復(fù)雜，跨越五六個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，風(fēng)資源也是比較復(fù)雜，它測(cè)風(fēng)塔有6座，因?yàn)轫?xiàng)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(lèi)，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)前面的微選和敏感性因素排查后，包括對(duì)項(xiàng)目的深度挖掘可用機(jī)位41臺(tái)，需要說(shuō)明的是在可研階段，因?yàn)樵O(shè)計(jì)單位沒(méi)有去現(xiàn)場(chǎng)，所以等我們接到設(shè)計(jì)后，發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目可用的機(jī)位不到11臺(tái)。

但當(dāng)時(shí)項(xiàng)目的工期比較緊，只有3個(gè)月的窗口期可以報(bào)林業(yè)手續(xù)，面對(duì)這個(gè)嚴(yán)峻的情況采用上述的方法進(jìn)行挖掘，把機(jī)位增選到41個(gè)。有初步方案后進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，優(yōu)化的思路主要是在前期的測(cè)算過(guò)程當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)場(chǎng)區(qū)8臺(tái)機(jī)位海拔比較高，但是有6臺(tái)年等效小時(shí)數(shù)低于年平均風(fēng)速，而且這8個(gè)機(jī)位建設(shè)條件比較復(fù)雜，它的建設(shè)投資也會(huì)比較大，同時(shí)也會(huì)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(tái)5兆瓦，變成30臺(tái)6兆瓦的機(jī)型。通過(guò)優(yōu)化，全場(chǎng)等效小時(shí)數(shù)降低100小時(shí)，但是降低400多塊錢(qián)，項(xiàng)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(guò)深度挖掘項(xiàng)目的條件和多方案比選，不僅提高了項(xiàng)目的收益，而且為項(xiàng)目帶來(lái)附加價(jià)值。

結(jié)論及建議，在雙碳的背景下，山地風(fēng)電場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈，通過(guò)降本增效和創(chuàng)造超額收益的方法，應(yīng)對(duì)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)并保持穩(wěn)健發(fā)展的重要措施，可以從三個(gè)方面提升復(fù)雜山地風(fēng)電場(chǎng)的收益。

一是前期開(kāi)發(fā)階段，盡早提前熟悉項(xiàng)目的邊界條件，深度挖掘項(xiàng)目的潛能，把項(xiàng)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(qiáng)對(duì)市場(chǎng)的調(diào)研預(yù)判，針對(duì)項(xiàng)目的特點(diǎn)定制化分析，運(yùn)用新機(jī)型。

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

以上就是我今天的匯報(bào)，感謝大家的聆聽(tīng)。

（根據(jù)演講速記整理，未經(jīng)演講人審核）