遠景能源智慧風場產品總監裴波：風場開發走向數字化、智能化

北極星風力發電網訊:2017年10月16日-19日，2017北京國際風能大會（CWP2017）在北京隆重召開。在18日上午舉行的「全球風電CTO論壇——風電前沿技術」中，遠景能源(江蘇)有限公司智慧風場產品總監裴波就風場開發智能化趨勢進行了分享。

以下為演講實錄：

裴波：尊敬的各位領導和來賓，感謝大家在中午午飯時間還有這麼多人願意留下來一起探討技術的發展對未來風電的影響。今天我主要想談的是從智慧風場的角度談風場開發的智能化趨勢，今天時間比較有限，我主要介紹一下如何通過數字化的風場設計來降低度電成本。

作為一個普通人來講，其實我們正處在一個智能化的時代，包括智能家居，智能駕駛，智慧城市，智慧醫療等等，正在或者已經讓我們的生活變得更美好，我們作為風電的從業者其實也是處在這樣一個風電開發的智能化時代，或者說已經在走向這個過程中！今年我們風能大會的主題叫數字的風能世界，其實數字化也好，智能化也罷，其本質如果不能讓我們的風電從業者的生活過得更美好，其實是沒有意義的。我們想想通過這樣一些方式和手段，如何才能夠讓我們的生活過得更好呢？更重要的是能夠給我們解決現在行業當中出現的這些挑戰。

我們來看一下，實際上所有的挑戰歸根結底還是它的度電成本。大部分的行業一般都談這兩個階段，求生存和謀發展。求生存的話，當然我們很幸運作為可再生能源的從業者，未來將是可再生能源為主體的發展趨勢，但是我們可再生能源依然要與多種能源的形式進行競爭，你是否能勝出，關鍵是看你是否能比別人的度電成本更低，這是第一點。

第二點，你能把度電成本降下來，大家也都熱情去開發風電，但如果要謀發展，必須從本質上進一步拉低風資源的可開發風速的下限，這樣才能擴大可開發範圍以及我們的從業生涯。我們想一想，如何來做到這樣的度電成本降低呢？如果我們能通過數字化或者智能化的手段，比如像智能風機可以提高發電量，畢竟本質上發電量是龍頭，通過高塔筒、大葉輪以及激光雷達，先進的智能控制能夠降低度電成本，在限制條件已經確定的情況下，你如何能夠提供更低的風電場的建設成本，包括數字化、智能化的設計和建設管理方式，縮短項目建設周期，都是降低lcoe的手段。

遠景一直致力於開發智慧風電場產品，其實我們跟北京風能展非常有緣的，2014年發布格林威治風資源的模塊，後來這幾年我們的格林威治產品擴展到整個風場設計當中，我們的理念從以下兩個維度跟大家進行探討。第一個從單個風場的維度，我們對智慧風場的第一個要求就是准，首先你的風資源要測的准，尤其是山地區域和分散式的區域。第二個問題，你需要針對成本有一個相對精確、甚至更加精確這樣的評估，畢竟現在的風已經不像原來的風有7米、8米，你最多是賺多賺少的問題，如果你現在出現了大的偏差，簡單來說就是賠和賺的問題了，所以第一是精準。光准還不行，我們還需要降本，大家可以想一下，一方面原來本身已經有投資效益的風場，你的投資收益會進一步提高，有一些現在可能按照傳統的開發模式會由於成本較高不可開發的風場，在降本之後就可以變成有經濟效益的風場，我們還希望它的效率可以提高，這個效率的提高體現在幾個方面。一方面設計時間會更短，另外一方面，工程項目都會遇到一些變化，原來的機位要改，對應的道路這些都要進行改動，我們需要打造智能風電場產品，能夠讓你快速的應對現場的變化，給出應對的新方案，這就是我們單個智能風場產品的降本增效的價值主張。

再往下可以看一下，單個風場這些都可以做到，線下人員去做，光設計就要設計半年，施工再搞一年半，我們還需要支持它的高效複製，也就是在未來能夠應對大規模風電場開發的另外一方面產品支撐。大家想一想，我們就是因為以製造的這種方式來打造整個的風電場施工建設管理體系，正是因為這些產品化的打造，才能幫助你更好地完成單個風場和支持高效複製的這些理念。

這就是我們整個智慧風場產品的家族，分為兩條產品線，技術產品線和管理產品線，技術產品線我們就相當於聘請了全球範圍內的專家，包括很多經驗設計豐富的人員，把相應的技術約束、怎麼設計道路平台這些都提煉出來，把所有的這些都集成到我們的系統當中，產生了格林威治的土建產品模塊和電氣產品模塊。我們知道風場的數字化是從出生開始，項目開發階段就要有所體現的，因此為了更好地支撐整個風場的數字化，我們又開發了對應的產品數據，這個我們可以稱為製造的理念。我們可以精確到每個螺絲螺母，那麼未來你所見到的風電場就是數字化的一本台賬，全部都在我們管控的過程當中，包括我們自動化的可研。我們的概預算產品也是一個全生命周期的階段，一直到最後的決算也都在這個過程當中管理，還有我們風場的管理產品線。當所有的流程確定好之後，我們定義好交付範圍，就將其電子化，形成對應的EPCM的管理軟體，可以跟採購和施工建設打通、跟調試打通、跟運維打通，這就是我們整個智慧風電場的智慧家族，今天只有20分鐘時間，我後面選幾個模塊給大家做更加詳細的介紹。

首先我們想一想，現在隨著風電場的開發，到了中東部複雜山地這個階段，大家想到第一個困難是路，成本高昂，征林征地都給道路和平台設計造成了大的困難，通過格林威治的開發以數字化的方式去模擬，精確的得出這個道路和平台的技術約束範圍，比如說葉片、塔筒運輸對坡度轉彎半徑等的要求，所有的這些通過數字化的模擬手段都可以非常精確的給出。

下面，我們把相應的標準和模型全部集成到格林威治的雲平台當中，再結合你的土地屬性，機位等會自動輸出適用於你的最合適的這樣一個道路平台方案。有人會講了，你是做到了優化，現場的時候施工跟你的設計不符怎麼辦，對於這種風險我們必須要有端到端的控制，光道路修好了不行，還得有辦法去驗收，同時在整個運輸過程當中，我們還可以進行監控，這就是我們一整套的智慧風場的產品。

這個是我們已經發布了的格林威治的道路與平台的智慧風場模塊，在這個過程當中，當你把所有外部輸入信息輸入之後，我們就會輸出最優匹配的道路方案，除了這個，我們的平台也是以同樣的模式來設計的，你可以選擇放置幾段塔筒。之後我們又進行了一輪工程量的優化，去關注挖填的平衡等。最後還可以輸出針對每一段路的平縱橫圖紙，這個項目的道路和平台就這樣設計出來了。我們還有複雜山地道路運輸實施過程的智能監控和閉環，一方面我們可以確保在精細設計下施工和設計符合性閉環，同時還可以針對關鍵部件運輸的全過程透明化監控。

正是基於這個模塊，我們在安徽做的一個項目，今年6月份實現了併網，無論是改造道路，新建道路造價都有明顯的下降。

我再談一談整個電氣部分，我們主要識別出來三個主要的價值創造方向。第一部分是升壓站選址。我們首先建立一個非常完整的成本模型，其次會把線路電壓等級，送出線路是否自建，電網接入點等信息輸入，我們會自動的給出所有可能的升壓站位置選項，請注意這是所有的，如果人肉鋪上去，對於人力來說非常困難，但是對於雲計算來說是非常輕鬆的。我們可以先來100個點，這樣針對項目當中所有的約束，就會按照從0到100的排序，根據每一個對應的選址點進行現場確認，所對應的成本這些信息都會讓你一目了然，包括線損，都在支撐的範圍里，然後設計人員也會比較簡單了，他拿到規划到現場跟項目部，跟開發部，再一一確認哪個能用，當然最終選擇的都是最經濟的升壓站點位！

我們暢想一下，如果你有一個百萬容量的基地建設，到底選擇幾個升壓站？在選擇這些問題之後，這幾個升壓站分別放哪裡？到底每個容量是多少？這些問題靠人力論證是一個很長的過程，通過軟體是很輕鬆的。再看一下預裝站，這是非常典型的應用，預裝就是把一次和二次設備都放在預裝艙裡邊，它有幾個明顯的優點。第一就是設計快，你只需要做非常少的改變，就可以輸出方案、第二除了涉網設備外，調試都在工廠里進行，同時現場由施工變成了安裝，由此帶來的調試時間施工時間節省是非常可觀的，同時成本可以進一步下降。

可以看一下這是今年6月併網的中壓艙，SVG艙，監控艙，生活艙，也是我們的實際項目案例，在設計施工調試時間以及成本均有較大的節省。

再看集成電路的設計，我們從成本的角度出發，給出最優的機組的分組和路徑，包括優化的排塔和電纜混合設計！同時依託於各種各樣的防雷和冰凍資料庫，會自動的輸出對應的防雷和接地設計，可以看一下這個方案，每一個不同的顏色代表了不同的機組分組，兩種顏色相間部分就是自動輸出的同塔雙回方案，可以進一步地降低費用。

最後還有一部分，塔筒和基礎，我們很欣慰的看到這幾年業界都已經認識到，哪怕只有一種機型，也不需要盲目保守的僅提供一種塔筒重量，包括基礎也是一樣的，就拿遠景EN-121/2.2MW機型，設計風速6.5米的風速，湍流是B，我們有一個風場測試下來之後風速是5.98米，湍流是C，這是先把風速轉化為到機位的基礎載荷，再結合我們的格林模塊給出最優的塔筒和基礎設計，當然我們也會靈活考慮落地性，不會說十多個機位，就提供十多個塔筒。

對於格林基礎軟體，有了機位和基礎載荷以後，再結合剛才的自動分組的演算法，基於鋼筋和混凝土的價格假設，軟體會進行迭代，輸出最優設計！

我們現在的軟體支持多種基礎類型，計算書和施工圖都可以自動生成。

就拿我們在幾年前這樣一個實際的案例來說，從標準塔筒重量212噸，降到了201噸。隨著技術的進步，如果同樣的方法下，我們現在設計可以優化到178噸，基礎也是一樣，工程量和造價可以進一步降低！

數字化設計階段完成以後，下面我想談一談工程階段當中我們軟體化產品的支撐，傳統的風場自然條件限制了之後，有些東西你是沒有辦法通過軟體化、產品化方式去解決的，比如阻工的處理，但如果把所有的項目建設的信息，包括計劃偏差、成本偏差、差異原因、行動計劃以及閉環情況全都自動生成。這對現場的項目管理而言是一個緊箍咒，更是一個項目進度加速的利器！

正是基於智慧風場產品模式，我們可以把一個風場，無論是發電量提升，設計降本，實施過程監控和閉環，運維提質增效都可以支撐！有人會說遠景做這個系統跟設計院有什麼關係？其實我們開發的只是一套工具，只是根據輸入，給出最優輸出，我們願意跟設計院一起提供更優的選項探討，合作共贏，為行業、為客戶創造更大價值！

這個就是我們遠景的智能化風電行業全生命周期解決方案，包括我們的智能風機，基於格林的風資源開發、設計建設，以及智能化的運維。今天時間有限，我自己也很遺憾，我們的展台在W1a08，歡迎大家到那邊來進行技術方面的進一步探討，謝謝。

（發言為現場速記整理，未經本人審核）

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