文｜东北分公司   魏清超

陆上风电“平价、低价”时代的到来，是整个风电行业面临的新考验，这种考验绝不是倒逼产业链某一环节盲目降价，而应是全寿命周期各环节的协同作用。集团公司在坚持基地型、规模化开发的同时，也在因地制宜开发中东部地区风电资源，并采用定制化设计、带方案招标、智能化运维等方式，多措并举推动风电项目全寿命周期精细化管理，其中风力发电机组选型对于项目降本增效至关重要，值得我们深入研究。

一、风力发电机组选型的重要性

对近5年国内陆上风电项目造价进行分析，刨除抢装潮带来的吊装施工价格异常上涨和送出线路自建成本外，风机（含塔筒）造价在山地和平原项目中占比分别达到53%和59%。根据中电联近8年投产风电项目费用情况统计，折旧费占比为53%，其中风机折旧占比为31%，材料费与维修费等与风机设备直接相关的成本为16%，即与风机直接相关的费用占比为47%，是非常明确的第一要素。

分析风机选型的重要性，除了分析建设期投资和运营期费用占比外，还要考虑其对项目收益情况的影响，各大发电集团普遍采用的项目主要经济性评价指标是FIRR（财务内部收益率），在测算过程中，会假设电价固定不变，FIRR确实有很好的表征作用，但随着电网消纳问题日益突出，综合电价变得不可预测，进行项目投资决策前，要灵活考虑竞价和资源费用空间等，在这种情况下，LCOE（平准化度电成本）就具有较好的表征作用，它是将项目全生命周期成本和发电量进行平准化后相除求得的度电成本，其值越低，项目盈利能力越强，且竞价空间一目了然。如何降低项目LCOE，其可主观压缩因素仅有“扣除增值税进项税的总投资”“付现成本现值”，可扩大因素仅有“发电量现值”。无疑降低项目LCOE的主要的方式就是降低风机采购价格及其检修、材料费用，同时提高风机发电量。因此，风机选型对于降低项目LCOE至关重要。

二、如何优化机组选型

（一）紧盯风机发展趋势

建设期投资和运营期费用相对单机容量而言，更大程度上取决于机组数量，且随着近两年叶片制造水平的提高，为满足低风速风电场的开发需求，单位千瓦扫风面积提升迅速。目前，行业普遍采用扩大单机容量、增加叶片长度、提高轮毂高度等方式来降低项目LCOE。在单机容量方面，4兆瓦级风机逐步成为主力，5兆瓦级以上风机正在提速增加。叶轮直径120～150米占比在逐年降低，直径160米以上逐步成为主力。常规塔轮毂高度由95～100米向110～115米过渡，高塔轮毂高度也由120～140米向150～160米过渡。

（二）精细化风资源评估

风机选型离不开风资源的评估，在初步评估中，常用AWS、格林威治等软件支持，并结合测风数据进行分析。目前集团公司风电项目普遍可研深度不足，收购项目更是条件迥异，为尽快抢占资源，实现核准即开工，风机选型论证时间极短，测风时长和立塔代表性不足，这就要求规划人员具备一定专业素质，在测风时长上要保证至少包含一个大风月和小风月，如实在不能满足测风技术要求，也要有甄别性的从周边其他风场或气象站购买数据。在经济性评价中较容易忽视测风年份、测风塔坐标位置和空气密度，如果条件不一，即使相同的数据，项目利用小时也将偏差巨大。

（三）灵活掌握风机认证

认证是对产品质量把控最有力的手段，例如对于高塔、柔塔项目的认证是个极其特殊的系统问题，认证机构要清楚掌握塔架、叶片振摆、叶片挥舞一阶频率，并针对共振穿越、抗涡激手段、塔架加阻进行针对性的验证。针对可再生能源设备国际通用的认证体系IECRE，国内可认证风力发电机组的机构主要有中国鉴衡、中国船级社、中国质量认证中心。

部件认证中需注意的是部件参数是否能涵盖投标机组的需求，厂商任何提额定功率或提升塔架高度的变更，都将直接增大机组失速和共振风险，因此需要求厂商提供认证变更证明。型式认证周期较长，为了保证集团各项目预选机型的先进性，在招标过程中可将型式认证适当推迟，仅要求与预选机型同容量等级机型已取得完整型式认证证书，或预选机型已取得设计认证，并承诺在第一台设备交货前提供完整型式认证证书即可。

（四）精准化发电量测算

在初步验证机型发电量时，因计算软件原理不同，平坦地形可采用线性风资源分析软件Wasp、Windfarm等，复杂地形应尽量选用Windsim和WT，这样可以尽量避免计算误差。在计算前应对各测风点进行修正，结合低比例地形图、风电场空气密度下的风电机组功率曲线及推力曲线、最小间距等折减因素，综合折减要低于80%，避免虚假投资收益率，造成项目投资风险。在施工准备阶段，微观选址还有很大提升空间，采用修正PARK尾流模型进行风电机组优化排布，根据优化后的坐标，利用GPS到现场踏勘定点，根据施工条件和动迁难度进行机位的微调, 并利用GPS测得新的坐标。在招标阶段，宜采用粘性涡漩尾流模型对风电场每台风电机组发电量及尾流损失进行精确计算。

（五）丰富招标方式

集团公司近两年开展了多批风机预招标工作，常采用含塔筒、带方案、考虑大额投资度电成本的招标方案，中标价均为同期市场最低价。带方案招标有利于风场机组排布和微观选址的进行，投标人在制定投标方案时会有较强的LCOE观念，可带来更高的发电量。含塔筒招标可以倒逼主机厂商优化塔筒和基础设计，节省钢材、混凝土用量，仅此一项就能减少10%的风机造价。集团公司也在尝试其他更好的招标策略和辅助工具，比如布局近一年的风力发电机组智能辅助评标系统，建立了科学的技术指标体系，并能有效利用新能源智慧运维中心的开发成果，将已投产风机质量进行量化分析。

此外，EPC（工程项目全过程总承包）或将成为风电项目降本的重要手段，近期安北第一风电场工程EPC中标价5230元/千瓦，远低于市场行情7000元/千瓦的造价，这也是今后可以借鉴和尝试的方向。

控制风电项目全寿命周期成本，还要从根入手，掌握核心技术，集团公司充分发挥中央企业的链长作用，围绕产业链部署创新链，携手相关单位一同解决主控系统、风资源评估软件、轴承、润滑油等关键领域“卡脖子”技术难题，逐步推动核心技术国产化，促进行业走上“以质取胜”的健康之路。