一种风电系统规划经济性评估方法与流程

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1.本发明涉及风电建设评估技术领域，尤其涉及一种风电系统规划经济性评估方法。


背景技术：

2.我国早期应用的风电机组以1mw以下(含)的机组为主。根据中电联的统计数据，从1993年到2016年年底，1mw以下(含)机组共计装机11869台。特别是2006年至2010年，1mw以下(含)机组大量吊装。相对于近些年吊装的机组，这些1mw以下(含)的机组可以被归类为老、旧机组。
3.早期风电场占据了诸多优势：首先是风能资源的优势，风电场的平均风速较高；其次是地形的优势，风电场道路等的造价相对较低；此外，早期风电场也有一定的政策优势，一些风电场执行的上网电价相对较高。然而，老、旧机组性能表现欠佳，年利用小时数较少，风电场每年的发电收益有限。据统计，老、旧机组在ii类风能资源区的年平均利用小时数约为1700h，在iii类风能资源区的年利用小时数约为1200h。另外，机组主要部件的故障率逐年增高，运维成本高。加上有些机组的生产企业已经倒闭，备件的供应也成了比较难解决的问题。这些问题导致老、旧风电场的收益低、运维成本高，需要通过技改来解决上述痛点。通过对老、旧风电场实施技改，以增量带动存量，可以提高风电场的发电能力、提升机组的可靠性、降低风电场的运维成本，进而改善风电场收益。对一些风电场来说，通过技改甚至可以达到延寿运行的效果，存在进一步提高项目收益的可能性。
4.为确定老、旧风电场是否具备技改条件，需要评估技术方面的许多关键因素，例如，采取整机技改方案时，需评估原风电机组塔架的状况、基础的完整性以及技改对升压站的影响等。技改方案不仅应具有技术上的可行性，亦要有经济上的可行性。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种风电系统规划经济性评估方法，以解决现有技术的不足。
6.本发明由如下技术方案实施：一种风电系统规划经济性评估方法，包括以下步骤：
7.风能资源评估，确定原始机组和新机组配置之间的尾流损失差异，评估尾流对发电量的影响；
8.机组适应性评估，计算现有风电机组塔架的基础载荷，确定规划塔架基础是否满足机组适应性；
9.地质灾害评估，对规划场地建设参数进行采集，评价建设安全性；
10.建设难易度评估，通过采集规划场地地形和交通信息，评价建设难易度和可行性；
11.根据所述风能资源、机组适应性、地质灾害、建设难易度评估的结果，进行经济性分析，最终得出评估结果并汇总。
12.进一步的，所述确定原始机组和新机组配置之间的尾流损失差异通过机组之间的
地形地貌、场地气候参数、机组排布距离、机组叶片长度评估。
13.进一步的，所述确定规划塔架基础是否满足机组适应性，具体为：对规划更换的机头前后现有塔架基础的极限载荷和疲劳载荷进行对比，确定规划更换的机头的基础载荷是否被原来载荷包络：
14.如包络不住，评估具体使用年限；如满足包络条件，根据新计算的基础载荷，结合现场情况，对基础进行详细评估。
15.进一步的，所述对规划场地建设参数进行采集，评价建设安全性，具体为：采集规划场地不限于土质结构、干旱情况、周围地形的参数，通过图纸、报告、计算机模拟、现场考察评价建设安全性。
16.进一步的，所述通过采集规划场地地形和交通信息，评价建设难易度和可行性，具体为：采集规划场地至少距离周边公路情况、加油点数量、建设用设施设备供应点的距离信息评价建设难易度；采集规划场地地形至少是否为平原或者高原、采集年度风流量的气候信息评价可行性。
17.进一步的，所述根据所述风能资源、机组适应性、地质灾害、建设难易度评估的结果，进行经济性分析具体采用总量法：包括对原有资产的估值、新增投资与原有资产估值，所述估值采用市场法、成本法和收益法。
18.进一步的，所述原有资产的估值包括规划后技改可利用资产的估值和不可利用资产的估值，其中：
19.原有资产在技改后利用与否都与新增投资一起计入；
20.对未利用资产的处置问题，如果可以变卖，则其回收价值要在变卖当期按照变现价值计入现金流入，不直接冲减新增投资；
21.如果没有立即变卖或者报废，在后续规划风电场运营期中，将该部分资产作为账面资产，不参与折旧；
22.停产价值损失在估算投资时不计入，在现金流量表中体现。
23.进一步的，还包括对风电场机组通过指标判断决定其技改与否。
24.进一步的，所述机组适应性评估还包括在机组的塔架实现延寿的效果情形下，对塔架按照技改后新机组的载荷进行计算，分析其寿命能否达到延寿的要求。
25.进一步的，所述最终得出评估结果并汇总，评估结果包括：不限于风能利用率、机组适应性、建设安全性、建设难易度、建设可行性、建设经济性，且最终结果通过风能利用率、机组适应性、建设安全性、建设难易度、建设可行性、建设经济性按照加权值结果大小排序决定。
26.本发明的优点：
27.本发明通过风能资源评估、机组适应性评估、规划场地地址灾害评估、建设难度和可行性评估的方法，得出风能利用率、机组适应性、建设安全性、建设难易度、建设可行性、建设经济性的评估指标，按照加权值结果大小排序决定规划方案，具有较强的科学性、全面性、经济参照性，能很好作为风电机组规划建设的方案参考。
附图说明：
28.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本发明实施例的一种风电系统规划经济性评估方法的流程图；
30.图2为本发明实施例的成本法估值模型架构图。
具体实施方式：
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.如图1所示，一种风电系统规划经济性评估方法，包括以下步骤：
33.s1、风能资源评估，确定原始机组和新机组配置之间的尾流损失差异，评估尾流对发电量的影响；确定原始机组和新机组配置之间的尾流损失差异通过机组之间的地形地貌、场地气候参数、机组排布距离、机组叶片长度评估。根据能量守恒原理，风吹过风力发电机组后，能量一定比之前降低了。因此，风力发电机组总是在后面形成风影，即尾流，就像船舶驶过后形成的尾流。风力发电机组尾流的结构包括多个区域，分别是近区、中间区和远区，每个区的长度取决于风轮直径的大小，同时还与气压、风速和大气稳定度有关。机组之间的地形地貌、场地气候参数、机组排布距离、机组叶片长度评估是影响尾流的因素。
34.对有技改需求的老、旧风电场进行风能资源评估，可降低技改后预测发电量和估算相关收入的不确定性。为了从风中捕获更多能量以提升机组的发电能力，在对老、旧风电场整机技改时，推荐使用较长叶片替换现有叶片，但长叶片也可能导致尾流损失的增加和尾流诱导的湍流。因此，在对老、旧风电场制定技改方案时，应使用风能资源评估软件确定原始机组和新机组配置之间的尾流损失差异，确认技改后尾流对发电量的影响。
35.s2、机组适应性评估，计算现有风电机组塔架的基础载荷，确定规划塔架基础是否满足机组适应性；根据风能资源评估的结果，对有技改需求的风电场所属的风能资源区做出分析，按照风能资源区特点初步选择合适的技改机型，并将机头装配到项目原有塔架上，根据项目风参对其进行适用性评估。
36.原有基础的完好性和承载能力是机组整机技改需要考虑的关键因素。在技改前要对更换机头前后现有基础的极限载荷和疲劳载荷进行全面对比，保证换机头后的基础载荷可被原来载荷包络。如包络不住，需评估具体使用年限。如确定更换后，还需基础设计单位根据新计算的基础载荷，结合现场情况，对基础进行详细评估，从而明确现有基础是否能够适用于技改后的机组。
37.更换机头的技改方案需要对原有塔架计划保留的部分进行评估，以明确其是否满足强度要求。不必评估计划更换的塔架部分的强度，但是要对该段塔架进行重新设计。此外，若要实现延寿的效果，还需对塔架按照技改后新机组的载荷进行计算，分析其寿命能否达到延寿的要求。
38.s3、地质灾害评估，对规划场地建设参数进行采集，评价建设安全性；采集规划场地不限于土质结构、干旱情况、周围地形的参数，通过图纸、报告、计算机模拟、现场考察评
价建设安全性，因为这些因素都影响建设塔架的稳定性，因为风电塔架本身就收到风力的影响。比如，需要采集山顶、山梁或者山脊这些地形特征，以及坡度、岩层，有无人类工程经济活动，有无矿产开采活动，有没崩塌、滑坡、泥石流等地址灾害隐患或者历史。
39.s4、建设难易度评估，通过采集规划场地地形和交通信息，评价建设难易度和可行性；采集规划场地至少距离周边公路情况、加油点数量、建设用设施设备供应点的距离信息评价建设难易度；因此这些因素将直接影响假设过程中的运输、物资物料保障，这些因素的数量、距离等指标将决定建设经济程度、困难程度。采集规划场地地形至少是否为平原或者高原、采集年度风流量的气候信息评价可行性。风电机组由于依赖风能，开阔的地形，年度较为充沛的风能保障，是决定发电效率的直接因素。
40.s5、根据风能资源、机组适应性、地质灾害、建设难易度评估的结果，进行经济性分析，最终得出评估结果并汇总，进行经济性分析具体采用总量法：包括对原有资产的估值、新增投资与原有资产估值，估值采用市场法、成本法和收益法。可以结合风电场的实际情况来选取合适的评估办法。风电场的估值较为繁琐复杂，以成本法为例，其估值模型架构如图2所示：在前期宏观环境分析的基础之上，对风电场采用该法进行估值可重点着眼于财务数据部分。在具体估值时，需要选择财务报表中有数据的科目，比较资产原值、资产净值以及资产评估值，并对其按类别汇总，得到总汇总表，进而完成对总资产与负债、股权价值的评估。
41.其中，原有资产的估值包括规划后技改可利用资产的估值和不可利用资产的估值，其中：原有资产在技改后利用与否都与新增投资一起计入；对未利用资产的处置问题，如果可以变卖，则其回收价值要在变卖当期按照变现价值计入现金流入，不直接冲减新增投资；如果没有立即变卖或者报废，在后续规划风电场运营期中，将该部分资产作为账面资产，不参与折旧；停产价值损失在估算投资时不计入，在现金流量表中体现。另外，还需要对风电场机组通过相关指标判断决定其技改与否，以更有利于建设经济性。
42.最终，得出评估结果并汇总，评估结果包括：不限于风能利用率、机组适应性、建设安全性、建设难易度、建设可行性、建设经济性，且最终结果通过风能利用率、机组适应性、建设安全性、建设难易度、建设可行性、建设经济性按照加权值结果大小排序决定规划方案。
43.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。