今日头条 | 金风科技：以场景化定义新风电时代

内蒙古乌拉特中旗风电场

历经几代风能人的卓绝奋斗，当下，我国风电产业正站在一个新时代的门口。

按照《关于完善风电上网电价政策的通知》（发改价格〔2019〕882 号）、《关于促进非水可再生能源发电健康发展的若干意见》（财建〔2020〕4号）等政策的规定，自2021年起，陆上风电将实现平价上网；到2022年，海上风电的国家财政补贴也将取消。

“平价上网，如今已不再只是目标，更是检验风电企业核心竞争力及可持续发展能力的‘门槛’。”新疆金风科技股份有限公司（下称“金风科技”）副总裁、风电产业集团总经理李飞在接受本刊记者采访时指出。

市场竞争的残酷性，也是其精彩之处在于，只有跨过这道“门槛”，才能继续参与下一阶段的游戏；只要善于挖掘降本增效的空间，就能在接下来的征程中创造无限可能。做到这一点的关键，是精准研判产业走势，从中找准市场痛点，并为之进行持续的能力储备。

从这个角度来说，那些对市场变化感知敏锐、长期注重创新与积累的风电企业，或将在平价时代赢得更多的发展机遇。

“规模化+高质量”成为发展主旋律

摆脱补贴支持，走向全面平价，不同发展阶段的转换给风电产业带来了“阵痛”。然而，显而易见的是，行业拥有足够的底气予以应对。

十多年来，我国风电产业保持快速的规模化发展态势，技术水平迅速提升，成本大幅下降。仅在过去的10年间，我国陆上风电成本就下降了40%。多方公布的测算结果显示，全国大部分地区的新建陆上风电项目都具备实现平价上网的条件。

同时，来自国家层面的大力支持更是让业界看到了风电发展的美好前景。自2014年6月习近平总书记就推动能源生产和消费革命提出“四个革命、一个合作”的能源发展战略思想以来，中央多次明确要大力发展可再生能源，提高清洁能源消纳水平，并出台可再生能源电力消纳责任权重考核等机制。受此驱动，“十四五”期间，大规模发展可再生能源仍是从各级政府到能源央企追求的战略目标。

无独有偶，10月14日在京召开的2020年北京国际风能大会（CWP 2020）上，全球400余家风能企业的代表共同发布的《风能北京宣言》也提出了宏大的发展目标。宣言提出，在“十四五”规划中，须为风电设定与碳中和国家战略相适应的发展空间：保证年均新增装机5000万千瓦以上。2025年后，中国风电年均新增装机容量应不低于6000万千瓦，到2030年至少达到8亿千瓦，到2060年至少达到30亿千瓦。

“对于平价后的风电市场，金风科技持乐观态度，它有着更为广阔的想象空间。”李飞表示。然而，平价风电项目的整体收益因电价阶梯性下降，容错空间变小，这就要求必须进一步提高全生命周期所有环节的质量，确保项目成为优质收益资产。对“高质量”的追求将贯穿于风电未来发展之中，并会上升到新的高度。

本质上，衡量质量高低的唯一标尺落在了平准化度电成本（LCOE）上，高质量意味着发电量的提升、资本性支出的降低与运维成本的优化。

李飞提醒，在此基础上，还应当高度关注各种不确定性造成的影响。比如风能资源评估的不确定性，让理论电量与实际电量之间存在差距；过度承诺的定制化方案，使得前期测算的投资水平在建设阶段无法落地；电力消纳和电价的不确定性，导致最终收益与前期测算结果大相径庭。

“运维的价值实际上也被长期低估了，因为我们现在基于平准化度电成本建立投资模型、做决策时，用的是理论发电量，而在风电场实际发电过程中，会存在或有发电损失概率。这与运维质量有非常大的关系。”他补充道，“所以，不能简单按照平准化度电成本的公式去做评选、决策，要系统考虑到公式以外更深层次的影响因素。”

正是这些不确定性，使得在不同的情景下，打造高质量风电项目所需关注的侧重点会存在差异。“三北”大基地项目的风能资源条件相对较好，但电价低，其属于造价敏感型，需要更为关注初始造价。中东南部地区的风电项目与之相反，需要更多地考虑提高发电量。分散式风电项目则面临着测风准确性、运维共享等方面的难题。

这些都表明，在讲求“精打细算”的平价时代，针对不同细分市场构建场景化的风电整体解决方案已经势在必行。

金风科技：打造高效场景化解决方案

深耕风电领域20多年的金风科技，自然十分清楚产业的“风向”变化以及它对整机企业意味着什么。

“走向平价上网后，整机企业需要更全面地同客户一起去做项目全生命周期的工作，并不断带动和完善风电产业链协同能力，与全产业链各个利益相关方合作，共同打造全优产业链，提升供应链管理水平，完善各个环节的优势资源整合能力。”李飞阐释道。

他认为，在平价新时代，整机企业将身负更加全面和多元的角色：

从客户需求出发，扮演“场景规划师”，围绕不同的应用情景，为客户构建场景化解决方案。

从客户价值出发，扮演“风电投资精算师”，从更精细化的风能资源的价值评估，到度电成本的精准测算，再到风电场投资与收益的经济评价等诸多环节，为客户提供更为精确的解决方案。

从行业发展出发，扮演“风电数字化工程师”，利用自身的技术优势和专家资源，结合风电场资产管理经验，借助云计算、大数据、物联网、人工智能等数字化技术，打造数字化风电场解决方案。

基于此，金风科技不断调整业务布局，已经建立起能够适应新形势的场景化整体解决方案，覆盖大基地、平原集中式风电、山地集中式风电、分散式风电和存量风电市场五大应用场景。

李飞强调，上述解决方案均是围绕高覆盖资源开发、高质量项目建设、高收益资产运营三个维度，帮助业主实现风电项目全生命周期度电成本和资产价值最优。

目前，这些解决方案被逐步应用于实践中。以兴安盟平价大基地项目为例，通过采用GW155-4.5MW机型，并综合运用GoldWRF虚拟测风塔技术、“风匠”致动盘尾流技术、塔筒逐米定制技术、环境自适应智能控制技术以及符合大基地特殊要求的并网技术等，金风科技为业主提供了“风、机、场、网、环”于一体的优化设计方案，使得项目整体投资下降了约2.45%，很好地体现出金风科技在测风、尾流评估、吊装、并网等方面的创新优势及成果。

而在背后支撑这一切的，则是金风科技多年来持续打磨的高性能旗舰产品、多维度数字化能力、深度源网融合能力、全生态资产增值能力。

高性能产品是保障高质量发展的基石

作为国内第一、全球第二的风电整机制造商，金风科技早已形成十分丰富的风电机组系列，能够很好地满足平价时代不同场景下的开发需要。

例如，在陆上，针对我国中东部及南方地区和部分III类风能资源区，金风科技推出的超低风速机组平台，将可开发的风能资源下探至年平均风速4.5米/秒。这些机型在分散式项目中同样拥有广阔的应用前景。

针对“三北”高风速地区，金风科技在全球同步的高风速平台基础上不断迭代升级，率先推出了应对平价上网的智能风电机组。前文提到的GW155-4.5MW机型就属于此，它继承了可靠性高、易于维护的直驱永磁基因，且智能化特征更加明显。

在海上，金风科技的8.0MW机型已在福建兴化湾并网，它是基于海上成熟平台设计，采用了先进的叶片雨蚀控制技术、E-TOP技术、智能一体化水冷系统等。

依靠平台化的开发方式以及先进技术的引入，金风科技的风电机组性能与可靠性均处于行业的领先水平。

中国电力企业联合会发布的《2019年度全国风电场生产运行统计指标对标结果》显示，2019年，获奖的393个风电项目中，有99个项目使用金风科技机组，占总获奖数量的25%（不包含混合项目）。其中，5A项目24个，4A项目35个，3A项目40个。从近3年的评选结果看，金风科技的获奖数量及占比始终保持行业第一。在所有申报的项目中，金风科技机组的平均可利用率达到99.5%。

要保障产品的性能与可靠性，完善的研发和测试验证体系是必不可少的。

目前，金风科技在全球建立了七大研发中心，拥有接近3000名研发工程师与服务工程师组成的技术团队，具备整机、系统、零部件全链条的实验开发能力。同时，这家企业还在国内建成了20多个国家和地方颁发挂牌实验室与工程中心，研究内容包括整机设计研发、核心部件产业化、智能制造试点示范等。

在加强自身能力建设的同时，金风科技也尝试提高新产品研发的开放度，“面对变化的环境，大家越是开放，就具有越强的生命力”。李飞说。

据他介绍，金风科技已经开始采用联合开发的方式，在开展整机设计之初即邀请零部件供应商参与，向其开放总体设计的部分数据，使之可以充分优化所用材料、制造工艺等。

在测试验证体系方面，金风科技形成了部件、子系统、整机、场网的四级测试验证能力。此外，针对大型零部件，金风科技通过自己投资或者联合供应商共同投资，建设了多个试验平台，覆盖叶片、变桨/偏航系统、发电机等。

多维度数字化技术全面挖掘提效空间

与数字化技术的全面融合成为当前风电发展的最显著趋势。

李飞认为，数字化技术的重要特征是赋能，它的高价值贯穿于风电全生命周期，可以实现运营管理的智能化，帮助发电企业提升设备运行可靠性，获取更多的有效发电时间；基于数字化驱动，能够引发运维管理模式的变革，从场站运维管理智能化到区域运营管理智能化，创造精益价值，乃至集团总部资产管理智能化，大幅提升工作效率。

认识到这种价值释放将对行业产生的跨越式影响，金风科技较早就启动对数字化技术应用的研究。

对智能风电机组的研发更是已经持续多年，主要基于智能部件，结合大数据分析，来开发智能控制系统，打造具备感知现在、预知未来、自学习、自诊断、自优化功能的智能永磁直驱风电机组。

金风科技澳大利亚风电项目

随着风电在整个电源结构所占的比重不断上升，与之相关的源网融合问题日渐凸显。这不仅涉及风电机组的并网性能，还包括风功率预测的精度、更高的电网性能要求等。

对此，金风科技无疑有着足够的自信。据李飞介绍，“我们在澳大利亚成功开发了多个风电项目，经历过极其严苛的并网考验。澳大利亚的电网要求是目前全球最高的，每一座风电场采用不同的并网标准，有时甚至牵涉几十、上百项。”

这首先源于其拥有自主知识产权的直驱永磁全功率变流技术具有天然的并网技术优势。由于通过全功率变流器与电网隔离，金风科技的机组能够有效解决高、低压穿越，一次调频以及次同步振荡等问题。

同时，金风科技一直十分注重对风电并网技术的研究，提出了涵盖一次调频、次同步振荡抑制、高电压穿越等在内的诸多解决方案。

早在2013年，这家企业就开始研发无功电压管理平台（VMP），如今已升级至全新的一代。它在进一步降低场内损耗额的同时，调节电压，实现低电压和高电压穿越，快速调节风电场的有功功率，充分适应电网的各种技术标准和要求。

此外，金风科技参与开发的“大型风电基地次/超同步振荡防控技术及应用”获得了2018年度北京市科学技术奖二等奖。该技术能有效抑制大型风电基地接入电网出现的大范围次/超同步振荡，保证了电网安全运行。

数字化技术兴起后，金风科技在探索深度源网融合方面有了新的抓手。

以风功率预测为例，其自主研发的中尺度与CFD湍流模式相结合的流体仿真平台，为复杂地形场站提供单机功率预测。通过自适应机器学习算法与人工修正模型相结合的方式，即时迭代预测模型。通过微尺度模型对风电场区域仿真模拟三维气象要素进行降尺度诊断，得到精度更高的100 米微尺度风速和温度场；基于每台机组处的有效风速，进行功率预测建模。

2019年，金风科技在全国范围内服务的风电场的平均预测准确率达到84.3%。

青海省能源大数据创新平台的建设，进一步让外界看清了金风科技在源网融合能力积累方面的深度。该平台旨在打造源―网―荷一体化、线上/ 线下业务结合的能源大数据中心。截至2020年5月，在数据方面，接入源、网、荷侧各类设备共计214类，各类电站200座，接入容量581万千瓦，累计接入数据超过67亿条，累计接入超过150TB的海量时序数据，提供100 多个新能源行业丰富的机理模型和数模算法。

平台的一个关键功能是，提供集中功率预测、设备健康诊断等28类服务，集中功率预测系统应用到了40个风电场/光伏电站，它的准确率比场站端提高了2个百分点。

全生态资产增值确保风电价值最大化