远景能源 | 智慧风场解决方案提升风电场投资收益

   “未来风电场”是“高效”、“智能”、“健康”、“友好”的“精益化风电场”，是“智能”的电力工厂，“健康”的能源资产，有着“友好”的交互体验，能够“高效”地实现收益；“未来风电场”是借助物联网与传感技术、互联网与通信技术、信息化应用与大数据分析、人工智能和云计算技术等，通过更透彻的感知、更全面的互联互通和更深入的融合，实现风电场的柔性设计、精准预测、产品智能、少人值守、收益稳定和环境友好。我国一些风电整机企业，在“未来风电场”的实践方面，已经取得了卓有成效的成果。

     远景能源依托格林威治产品平台，倾力打造智慧风场产品模块，将传统风场电气、土建设计知识与大数据、优化算法、学习算法、数字化技术相结合，让工程设计知识软件化，从而产品化工程设计流程，探寻物理模型的边界，实现工程设计的效率提升和优化降本；并推出智慧风场解决方案，引领行业解决方案升级，为广大开发商提供风电场的工程精准评估造价、精细优化设计方案、高效设计，助力风电场降低投资提升收益。

远景能源（江苏）有限公司风场解决方案高级经理俞乐 

智慧风场解决方案提升风电场投资收益 

远景能源（江苏）有限公司     俞乐

回望历史，中国风电发展经历了三个阶段。起步于三北，经历“建设大基地、融入大电网”的快速发展，中国风电产业市场规模成长为全球第一。2011年以安徽来安首个低风速风电场投运为标志，风电发展进入低风速时代，中东南部地区6米/秒以下风资源开发成为可能并不断下探，屡创全球新低，然而随之而来的复杂地形风资源评估也成为行业的巨大挑战，为解决这一挑战远景能源着手打造格林威治产品平台，并于2014年推出宏观选址模块以及2015年推出风资源与微观选址模块，依托格林平台远景提供选型选址解决方案，为风电场的发电性能提供保障。2017年底，全国首个分布式风电项目在江苏江阴投运，同时国家能源局发布风电平价上网示范项目名单，预示着未来中国风电将以负荷中心的分布式项目和三北地区的平价竞价上网项目为主，中国风电产业迎来第三次变迁。

面临新的行业局势，只有极致追求最低度电成本的开发商，才能在行业内维持盈利和发展，这就要求在保障发电量外，聚焦风场工程设计优化、造价降低。远景能源依托格林威治产品平台，倾力两年打造智慧风场产品模块，将传统风场电气、土建设计知识与大数据、优化算法、学习算法、数字化技术相结合，让工程设计知识软件化，从而产品化工程设计流程，探寻物理模型的边界，实现工程设计的效率提升和优化降本。并推出智慧风场解决方案，引领行业解决方案升级，为广大开发商提供风电场的工程精准评估造价、精细优化设计方案、高效设计，助力风电场降低投资提升收益。

1，塔筒基础定制优化

众多的风电场项目实际情况表明，在一个风场因为地形不同或者机位相距较远，不同机位的风速湍流等风况因素可能有较大差异，智慧风场解决方案基于风况提供分区域、分机位的塔筒基础高效的定制化设计，从而进一步精细优化风场造价。

图1.1 基于风况、载荷定制优化

安徽灵璧某风电项目真实案例显示，基于智慧风场解决方案的塔筒基础定制以及优化设计能够带来120.5元/千瓦造价下降。

2，道路平台智能优化设计

面对复杂的运输环境和吊装环境，智慧风场解决方案可高效提供优化设计的道路平台方案，有效降低道路平台建设成本。

图2.1 数字化地形信息以及运输可通过性模拟

依托于全国路网大数据，以及数字化路勘技术，可快速建立风场道路数字模型。通过3D道路模拟，提前识别道路物流与施工过程的风险点。利用高性能计算能力和道路智能寻优算法进行风场范围内的全道路方案的迭代，短时间内得出整个风场范围内最优的道路设计结果。根据每个机位独特的地形，对吊装平台的大小和吊装摆件布置方式实现因地制宜的最优设计。

广西北流某风电项目真实案例显示，基于智慧风场解决方案的塔筒基础定制以及道路平台智能优化设计能够带来111元/千瓦造价下降。

3，集电线路智能优化设计

智慧风场解决方案可基于项目不同阶段的约束条件，高效提供集电线路整体优化方案，帮助风电项目优化线路造价。

风场集电线路基于机位分组的不同以及线路技术方式的不同，有多种路径规划方案，每条路径又基于地形特征可以有多种排塔方案。对于地形复杂或者容量较大风场，传统的风场集电线路设计手段无法实现不同方案的充分比对。依托格林平台线路模块的智能路径寻优算法和杆塔排布优化设计算法，可以在数字化环境中充分对比各种不同路径方案和排塔方案从而实现经济性最佳方案推荐。

广西北流某风电项目真实案例显示，基于智慧风场解决方案的集电线路智能优化设计能够带来103元/千瓦造价下降。

4，升压站智能选址

升压站位置的选择直接影响风场道路方案、集电线路方案以及送出方案，从而影响风场整体造价，是风场整体优化设计的基础。传统的风场升压站选址往往依赖选址人员的设计经验，远景智慧风场解决方案就可以在风场约束范围内遍历比对所有适宜的升压站位置得出整体经济性最优的升压站数量和位置方案。同时远景自研预制式升压站，可进一步优化升压站占地，一个5万千瓦容量典型升压站仅占地不足1000平米，因此在复杂地形风场可扩大选址机会点。

广西北流某风电项目真实案例显示，基于智慧风场解决方案的升压站智能选址优化能够带来风场整体工程39元/千瓦造价下降。

5，数字化设计落地

远景智慧风场解决方案通过知识数字化，软件化，自动化设计过程，优化方案结束即得PBOM、概算、图纸，并基于各单位工程设计方案可自动化输出项目整体概算以及可研报告等文档性资料可助力开发商加快推进风电项目规划、核准、投资决策。十天即可完成GW级风场初设深度方案设计。

6，结语

远景智慧风场解决方案已在大量的复杂山地风场、丘陵风场、平原大基地项目实践应用，并积累了大量的并网案例。真实项目工程结算数据显示，智慧风场解决方案在不同类型风场可降低造价300元/千瓦到600元/千瓦。

依托精准降本增效的格林威治风场设计产品，远景智慧风场解决方案聚焦于风场工程建设成本，提供载荷定制的塔筒基础设计、系统优化的道路与平台、集电线路及升压站设计等单位工程，为业主和设计院提供设计支撑，最终在业主侧落地为收益更优的风电场。

来源：《风能产业》2018年第5期