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某山地风电工程项目后评价罗方飓,王莹(四川省能源投资集团有限责任公司,四川 成都 ;四川轻化工大学,四川 自贡 )摘要:对某山地风电工程项目的前期工作、施工建设和实际经营状况进行了调查研究,应用对比分析法对风速、发电量、财务经济及设备情况的变化进行了评估.通过对比分析法证明,可研报告中的风电资源评估值与项目实际数据基本一致,实际发电量比前期可研预测值高约 ;项目实际投资较可研预测节约 ;财务盈利能力较好,资本金财务内部收益率提高约 .关键词:风电;后评价;年发电量;内部收益率中图分类号:TM D O I:/j c n k i d g j s P o s t e v a l u a t i o no faW i n dP o w e rP r o j e c tL UOF a n g j u,WAN GY i n g(S i c h u a nE n e r g yI n v e s t m e n t,C h e n g d u ,C h i n a;S i c h u a nU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dE n g i n e e r i n g,Z i g o n g ,C h i n a)A b s t r a c t:T h ep r e l i m i n a r yw o r k,c o n s t r u c t i o na n da c t u a l o p e r a t i o nc o n d i t i o n so f am o u n t a i nw i n dp o w e rp r o j e c tw e r e i n v e s t i g a t e da n d s t u d i e d,a n d t h e c h a n g e s o fw i n d s p e e d,p o w e r g e n e r a t i o n,f i n a n c i a l e c o n o m ya n de q u i p m e n tw e r e e v a l u a t e db yc o m p a r a t i v ea n a l y s i sm e t h o d T h ec o m p a r a t i v ea n a l y s i sm e t h o ds h o w e dt h a tt h ee s t i m a t e dv a l u eo fw i n dp o w e rr e s o u r c e s i nt h e f e a s i b i l i t ys t u d yr e p o r tw a sb a s i c a l l yc o n s i s t e n tw i t ht h ea c t u a ld a t ao f t h ep r o j e c t,a n dt h ea c t u a lp o w e rg e n e r a t i o nw a sa b o u t h i g h e r t h a n t h ep r e v i o u s r e s e a r c h f o r e c a s t T h e a c t u a l i n v e s t m e n t o f t h ep r o j e c tw a s l e s s t h a nt h e f e a s i b i l i t ys t u d yf o r e c a s t T h ef i n a n c i a lp r o f i t a b i l i t yw a sb e t t e r,a n dt h ef i n a n c i a l i n t e r n a l r a t eo fr e t u r no fc a p i t a l i n c r e a s e db ya b o u t K e yw o r d s:w i n dp o w e r;p o s t e v a l u a t i o n;a n n u a l p o w e rg e n e r a t i o n;i n t e r n a l r a t eo f r e t u r n收稿日期:作者简介:罗方飓(),硕士研究生,从事能源投资管理工作.引言某山地风电工程项目为高海拔山地风电场,为四川省较早开展前期工作、核准开工建设、投产运行的风电场之一.不同于河谷风电场,其独特的气候与地形条件,造成了风资源的复杂性、设备适应性与建设困难性的特征.该风电工程项目的规划建设对四川省高海拔山地风电场的建设起到了示范引领作用,推动了适应高海拔地区的风电技术的发展.对该项目进行后评价分析,既能对已投产项目的经营提出改善方案,也为后续同类风电项目的前期工作、施工建设和经营管理提供实践方法.后评价意义风电工程项目一般采用对比分析法中的前后对比分析法开展后评价.对比分析法通过阐明每项指标的效益和影响程度,逐步排除那些一般可行且影响甚微的指标,重点考察、分析影响较大且存在风险的指标,找出关键因素,提出项目评估结论.前后对比分析法重点是将项目实施前的预设效果和实施建成后的实际效果进行对比分析.本文运用该方法,在某山地风电工程项目竣工投运年后,对项目建成的实际运营状况进行收集,并与该项目的前期可行性研究报告、核准文件进行比对,进一步对项目的实际经营效果与经验教训进行深入评估,希望以此能够帮助业主单位不断提升项目管理水平、投资决策水平.后评价资料需要收集以下相关资料.()针对前期工作阶段,需要相关专题报告与批复文件.()针对施工准备阶段,需要开工前林地、国土等用地批文,招投标文件,设计、监理、施工、设备厂家等资质资料.()针对建设实施阶段,需要各施工单位施工组织设计资料、监理单位监理大纲、各参建单位质量保证策划报告、过程监控资料、单位工程验收资料等相关材料.()针对运营阶段,需要运营结构设置情况、风电场运行阶段年发电量数据、风电机组运行情况、年运营成本等相关数据.电工技术新能源系统与设备 后评价成果该山地风电工程项目后评价主要针对投资项目对企业发展、投资效益、行业布局、产业结构、技术发展等影响进行分析对比.项目前期工作该山地风电工程项目的前期工作符合国家发改委对风电类项目的核准要求,项目的前期报批手续完善,并按相关要求办理了环境保护、土地预审、接网文件和项目核准文件等,但还应进一步加强前期工作的深度,尤其是可研阶段设计方案深度,应确保排除所有的敏感因素,确保机位不存在较大的变更.后续前期工作参考建议:委托勘察设计资质实力强的单位;风电场项目必须设置一定数量的测风塔,且能够代表开发区域内的风能资源;风电机组技术发展较快,风电场的开发建设过程一般为至年,因此机组选型的推荐应具备一定的技术超前性.项目建设工作项目建设管理模式符合该山地风电场工程项目建设初期的管理需要,建设管理实施采用设计采购施工一体化总承包工程(E P C)模式,有效解决项目建设单位专业技术人员与项目管理人员不足的问题.由总包方全面负责管理项目质量、进度、成本、安全与风险,确保项目按时、按质与按量完成.项目实施过程仍然存在部分问题,项目的档案管理不规范,设计图纸、竣工图纸、变更设计联系单、施工记录文件等重要文件未及时归档,且对风电机组交货、村民阻工、极端气候天气的风险预判不够,造成工期的延误.后续建议:加强合同管理,合同范围、质量要求、工期要求、合同价款与支付条件、违约责任等条款的制定应符合项目的特征,减少合同风险;加强建设管理,如针对前期策划制定项目建设目标与实施计划,针对风险识别制定应对预案,针对监控项目状态制定相应机制,针对项目收尾制定验收程序与遵守结算程序;加强档案管理,如业主单位应严格开展档案管理工作,安排专职人员负责该事项,而参建单位也应履行合同要求,对工程合同、设计文件、过程控制文件、会议纪要等重要文件进行及时保管,竣工验收期间应完成档案移交工作.资源评估及微观选址 可研阶段资源后评价()测风塔位于风电场山脊中段,高 m,海拔在 m以上.分析时,对测风塔的全年测风数据逐月进行了修订,塔高 m处年均风速为 m/s,风功率密度为 W/m;塔高 m处年均风速为 m/s,风功率密度为 W/m.由此确定了该项目为级风功率等级,满足风能资源可开发条件.()发电机组 m高度 年一遇最大风速为 m/s,低于 m/s,判定该项目适合选用安全等级为I E C I I I类及以上的风电机组.()塔高 m处的风速集中在 m/s,m/s以下和 m/s以上的无效风速和破坏性风速较少,全年风速变化幅度小,判定该项目可进行风力发电.该项目实际经营数据显示,年测风塔各年年均风速分别为 、m/s,与可研报告中对风资源的评估值基本一致,说明该项目前期工作较扎实、可研结论较可信.微观选址工作后评价该项目场址风况适用I E C I I I B类风电机组,经厂家安全性复核,微观选址机位适用F D H k W风电机组.采用推荐机型的功率曲线与推力系数,综合折减系数为 ,等效利用小时数为 h.同时,考虑电力线路、居民点、施工条件等因素,微调了部分机位位置,形成了施工图阶段机位.该项目在后续施工过程中未再发生机位变更,说明整体微观选址方案设计较合理.由于各机位不同年份风力大小规律接近,可代表实际发电情况,因此选取平风年(年)为对比年份,将微观选址报告中的等效小时(以下简称“计算 值”)与 年数据进行比较,见表.表 年实际发电量和微观选址中各机位等效小时数对比表风机名 年平均小时数/h微观选址(平均值)/h差值 总平均值 根据计算结果,微观选址计算值较实际值约小 ,相比实际值平均小,造成该误差的主要原因为测风塔代表性不足,数量仅为个,所在位置西侧(主导风向)为一冲沟,局地区域的代表性往往较低.从实际开发角度,测风塔位于场区中间,场区最低海拔和最高海拔均与测风塔差别在 m以内,且机位所在海拔在主导风向前后均无遮挡,可以用于风电场设计.且由于该工程项目实际风速较大,收益率远高于基准收益率,因此评估认为可先行开发.对于局部利用小时数较低的机位,如 号、号机位,计算结果显示小时数为 h和 h,实际发电小时数为 h和 h,基本达到规避风险的要求,但同时可以采用一些微地形分析的方法提高发电量,规避风险.号机主导风向受 号机所在山脊影响,同时西北侧存在冲沟,在实际布置时,应尽可能避开主导风向前方山脊的影响,同时可以位于冲沟的正中,在实际运行中,该布置并不会增加入流角,实际发电小时数可以提高 h以上.发电量后评价()发电量评估.新能源系统与设备电工技术在可研阶段,根据优化后的布置方案,首先计算出风机理论发电量,计算过程考虑了空气密度、机组尾流折减、机组湍流折减、叶片表层污染、电气设备能耗、气候影响的停机、风电机组利用率等对发电量的影响.其中,将折减系数取为 (不含尾流),用以修正风电机组的发电量.最终经计算,该项目年上网电量为 万k Wh,装机等效年利用时间为 h,容量系数为 .在微观选址阶段,随着工作的进一步深入,对风能资源较差或有外部限制因素的机位进行调整,同时将综合折减系数提高至 (不含尾流).经计算,该项目年上网电量为 万k Wh,装机等效年利用时间为 h,容量系数为 .该项目自投产以来,累计上网电量共计 万k Wh,结算 电 量 为 万k Wh,输 电 线 损 率 为 ,满年年均上网电量为 万k Wh(实际发电量较前期可研值高约 ),折合满负荷等效小时数为 h,均高于可研、微观选址预期.特别是发电指标超过了风电场设计要求,可研阶段设计值为 h,而风电场实际在 年为 h,在 年为 h,在 年为 h.其主要原因归结于微观选址阶段机位布置优化、机型优选、不利因素消除(机组可靠性较高、极端天气影响较小)以及运行阶段机组控制策略优化.通过设计最优的风电机组与风机整体布置方案,将风能资源最大化利用,致使该项目实际发电量远超可研预期.()折减因素评估.对风电工程项目折减因素进行分析.根据表,近年全场风机可利用率均在 以上,单台机组可利用率超过 .表风机可利用率统计表风机名/可利用率 年 年 年 F(测风塔)最大 平均 最小 在计算过程中,考虑到控制和湍流、叶片污染等无法通过现有收集到的数据进行分析,默认折减系数初值一般取 ;风机可利用率采用S C A D A中的统计结果,由于功率曲线所采用的风速未经校定,因此从统计结果看暂取;厂用电量、线路损耗平均按计算;单台机组电量为风机出口电量,损耗不计;由于计算的位置为测风塔处,可认为软件计算误差为零.基于以上分析,号机理论折减系数(不含尾流)为 ,反算无法计算的电量损失约在 左右,从实际发电量结果看,号机实际折减系数均大于 ,该计算方法较为客观、合理.因此,在微观选址阶段,考虑该工程仅有一个测风塔的情况下,通过上述方法计算后,理论折减系数取 比较符合风电场的实际情况.投资分析和财务经济 投资分析后评价根据专业机构审计结果,该山地风电工程项目固定资产投资合计 万元.将工程投资分为风电机组设备费、塔筒设备费、其他设备费、建安工程费、场内道路费以及其他费用,对可研批复概算与竣工决算数据进行对比分析,见表.表投资对比表项目编号项目名称批复概算()竣工结算()()()设备购置费/万元 场内道路费/万元 建安工程费/万元 其他费用/万元 基本预备费/万元 建设期利息/万元 固定资产投资合计/万元 该项目固定资产投资总额为 万元,较可研批复的投资总额 万元减少了 万元,即该工程投资较好地控制在了批复概算金额之内.其中,设备购 置 费 降 低 万 元,场 内 道 路 超 出 批 复 投 资 万 元,建 安 工 程 费 在 批 复 概 算 的 基 础 上 共 减 少 万元,而其他费用超出可研批复概算 万元,尤其征地费用与建设管理费用超出较多.今后同类型项目需要持续关注这些方面的投资控制问题,并通过提前收集当地征地费用有关的政策文件、与当地政府就征地事宜持续沟通、发挥建设监理过程管理作用、严格按合同约定付款等方式控制投资金额在合理范围内.财务经济后评价为保障预测的可靠性,对 年到 年年上网电量、经营成本采用实际数据,同时考虑到发电年平均小时数、经营成本的基本发展趋势 变 化 不 大,对 年 到 年的平均小时数、经营成本均采用简单移动平均方法预测.该工程固定资产投资总额为 万元,较可研减少投资 元,节约了 ;年利用小时数较可研增加 h;经营成本较可研计算值减少 万元;发电利润总额较可研增加 万元.因此该项目的财务指标均全面优于可研阶段,资本金内部收益率由可研阶段的 提高到 ,项目整体投资收益较好,抗风险能力较强,见表.表可研阶段与后评价阶段项目经济指标对比表财务评价指标可研指标数值()后评价测算数值()()()年利用小时数/h 建设期利息/万元 电价/(元/(k W h)销售收入总额/万元 总成本费用/万元 发电利润总额/万元 资本金内部收益率/税后项目投资内部收益率/税后投资回收期/年 电工技术新能源系统与设备 技术及运行该项目运行管理实行运维一体管理模式,按照“无人值班、少人值守”的运行方式设计,配置运维人员名,运行值班实行“三班二倒”运转模式.据风电场运行记录数据,风电机组、升压站等重要设备运行可靠,均达到规程规范、合同要求的最低值,未发生因风电场管理、调度等情况造成的损失,反映该项目运行管理水平较好.该项目风机故障率水平整体较低,故障次数最多的类设备为变频器、液压与制动和变桨系统,建议对比其他风电场,在今后的风电场风机招标中采用设备故障较少的型号和厂家.风电场故障方面,k V架空集电线路故障率较高,建议加强集电线路的设计工作,收集场址区极端天气的相关信息,作为设计的重要输入参数,选择最适宜的路线方案,确保线路运行安全可靠,避免后续技改工作带来运行维护费用增加及上网电量损失.今后项目运行中,还应加强故障的预测和研判,根据当地气候变化提前进行隐患排除工作,进一步提高运营管理水平,有序合理安排调度资源工作,不断总结和积累风电工程项目的运营经验.结语本文山地风电工程项目的相关前期报批手续完善,项目前期工作符合国家发改委对风电类项目的核准要求;建设管理模式符合项目建设初期的管理需要,由总包方全面负责管理项目质量、进度、成本、安全与风险,按时、按质与按量完成了项目的建设投运;可研报告中对风电资源的评估值与项目实际数据基本一致,项目前期工作较可靠,可研结论可信度高;风电场发电量远超过可研阶段预期,实际发电量较前期可研值高约 ,主要原因归结于微观选址阶段机位布置优化、机型优选、不利因素的消除(机组可靠性较高、极端天气影响较小)以及运行阶段机组控制策略的优化;整体投资可控,项目固定资产投资总 额 为 万 元,较 可 研 批 复 的 投 资 总 额 万元节约了 ;财务生存能力强,项目的财务盈利能力较好,资本金财务内部收益率提高约 ;项目生产运行稳定,风电机组、升压站等重要设备运行可靠,达到规程规范、合同要求的最低值;整体而言,由于项目严格按照前期可研、微观选址的方案开展相关工作,项目建设投产后,多项数据结果均优于可行性研究报告设计预期效果,相关经验教训值得后续同类风电项目参考借鉴.参考文献 王晟对比分析法在风电工程项目后评价中的应用J水电与新能源,():陈家康浅谈做好企业工程建设项目后评价工作J经营管理者,():邵栋栋上海近岸某 兆瓦风电场工程后评价研究J工程与建设,():李欣哲风电工程在山地、矿山中的施工E P C模式及风险探索J世界有色金属,():白建华,张钦,辛颂旭,等风电利用水平评价关键指标研究J中国电力,():(上接第 页)时发展壮大农村集体经济,光伏沉陷区各驻地村集体通过参与项目建设和后期治理及电站维护,夯实壮大村集体经济.另外,拓宽光伏投资企业收益渠道,除去土地流转金,投资企业在发电、特色农业产业租赁等方面获取经济效益,进一步增强投资积极性、主动性,实现多方共赢发展.参考文献 包婧文助力中国清洁能源的可持续发展J太阳能,():唐倩,沈旭,姚兴武,等地区电网清洁能源发电接纳能力分析研究J电工技术,():周沈杰大同光伏示范基地基础设施工程采空区技术措施J太阳能,():,白荣丽“光伏土地综合治理”模式的研究及应用J太阳能,():渠敬涛基于多能互补的综合能源系统规划案例分析J电工技术,():新能源系统与设备电工技术