淺析風電項目建設的精細化管理

四川省能投風電開發(fā)有限公司 袁國棟

自“十三五”以來，我國風電等新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，風電已成為僅次于火電、水電的第三大電源。據(jù)有關部門統(tǒng)計，截止“十三五”末我國風電裝機容量2.82億千瓦，裝機容量占比12.79%，屬于我國第三大電源?！笆濉逼陂g全國新增風電裝機1.51億千瓦，特別是2020年新增裝機7167萬千瓦，超過前三年新增裝機的總和，風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛[1]。

風力發(fā)電項目屬于新能源工程，建設周期短、各階段銜接緊密、新技術發(fā)展快，行業(yè)特點非常鮮明，在我國還處于起步發(fā)展階段，對項目建設規(guī)律及特點非常值得研究。風電項目的開發(fā)建設需經(jīng)投資決策、勘察設計、項目實施、竣工投產(chǎn)等四個階段，做好整個開發(fā)建設周期的精細化管理，對建成綠色、生態(tài)、優(yōu)質(zhì)、安全的新能源工程，實現(xiàn)項目投資收益最大化至關重要?！笆奈濉逼?，我國將構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，風電等新能源的開發(fā)建設將進入大規(guī)模、高比例、高質(zhì)量、市場化發(fā)展的新階段。

本文分析論述了風電項目整個開發(fā)建設周期的精細化管理，對推動制度、管理、科技三項創(chuàng)新，提高項目建設效率，實現(xiàn)工程投資、進度、質(zhì)量、安全、環(huán)保等建設目標具有一定借鑒意義。

1 投資決策階段

在投資決策階段，開發(fā)企業(yè)要深度參與可研報告編制工作，對項目投資建設的可行性進行分析論證，多方案進行比選，作出科學決策。

首先應選擇風電場所在地附件有長期觀測記錄氣象站作為參考氣象站，并在風電場范圍設置測風塔獲取測風資料。對收集的風電場參考氣象站氣象資料，場內(nèi)測風塔各高度不少于一年的風速、氣壓、氣溫資料等進行分析，計算不同高度代表年的平均風速和風功率密度、風速和風能頻率分布、風向頻率及風能密度方向分布等參數(shù)并繪制風況圖表，根據(jù)輪轂高度處50年一遇10min平均最大風速等數(shù)據(jù)確定風電機組安全等級，并計算取得風電場年上網(wǎng)電量。

風電場總體設計應根據(jù)區(qū)域風能資源分布，應滿足地區(qū)土地利用規(guī)劃、交通運輸規(guī)劃、風電規(guī)劃及配套輸電規(guī)劃進行，并應滿足環(huán)境保護與水土保持、機場凈空、軍事設施、礦產(chǎn)資源、文物保護、風景區(qū)保護等方面的要求。風電場場址應避讓和保護礦藏及有探礦權和采礦權區(qū)域、軍事設施、文物遺跡、自然保護區(qū)等，并避免與軍事、航空設施相互干擾，節(jié)約用地，優(yōu)先利用荒地、劣地及非耕地。場址宜建在地震基本烈度8度及以下地區(qū)，應處于地質(zhì)構(gòu)造相對穩(wěn)定的地段，并與活動性大斷裂保持一定的安全距離。變電站和風機基礎的位置應考慮防洪因素，滿足防洪標準規(guī)定。

根據(jù)風能資源分布和場地范圍，確定風電場的裝機容量和機組位置。按照場區(qū)主導風向，合理確定行距、列距，減少風力發(fā)電機組尾流影響。對于分期開發(fā)建設的風電場，應考慮各期工程之間的相互影響。根據(jù)輸電規(guī)劃及配套的并網(wǎng)接入點及方向、集電線路的輸送容量、輸送距離，確定風電場變電站的規(guī)模和布置。風電機組的選型應結(jié)合輪轂高度處平均風速、50年一遇10min平均最大風速、15m/s風速區(qū)間的湍流強度IT15、氣候特征、場地地形、技術經(jīng)濟條件、交通運輸條件、運行檢修條件等因素，單機容量根據(jù)不同容量風電機組組成的風電場投資和運行期收益，經(jīng)技術經(jīng)濟比較后確定。變電站的位置除應滿足場址選擇和一般規(guī)定外，還宜靠近風電場中心，靠近主干道路，便于架空和電纜線路的引入和引出，地形、地質(zhì)和地貌條件事宜。

2 勘察設計階段

在勘察設計階段，對工程設計、機型選定、微觀選址、基礎型式等進行深入研究，完成最終實施性方案，提交施工圖設計成果。

在完成可研報告審定稿，1：2000全風場測繪圖，風電場內(nèi)測風塔信息及測風數(shù)據(jù)，氣象站信息及測風同期、長期測風數(shù)據(jù)，定標風機機型資料等工作后，微觀選址將是風電場設計中的重要環(huán)節(jié)。在測繪圖的基礎上完成風電機組布置并進行發(fā)電量計算，綜合考慮風機點位的建設條件，確定正選及備選機位的初步方案。在風機布點圖的基礎上，根據(jù)定標風機機型資料及風機運輸規(guī)范進行吊裝平臺及場內(nèi)道路路徑初步方案的設計，吊裝平臺設計的原則為滿足風機吊裝的需要以及箱變擺放的位置，道路路徑設計的原則為滿足風機各部件運輸?shù)囊?。在吊裝平臺及道路路徑圖的基礎上，進行集電線路路徑初步方案的設計。集電線路盡量沿道路或者交通便利的地方，以便減少施工難度，并綜合考慮采取電纜或架空線方式。

微觀選址初步方案完成后需進行現(xiàn)場踏勘，逐個點位進行考察。經(jīng)全場踏勘后將不滿足建設條件的點位剔除，形成風電場最終可利用點位坐標表。根據(jù)微觀選址現(xiàn)場踏勘階段的成果及風機廠家風機安全載荷報告，在初步方案的基礎上修改、完善，形成微觀選址報告。建設單位、風機廠家、設計單位從資源情況、建設條件、經(jīng)濟性分析方面對微觀選址報告進行審查，形成微觀選址收口版報告，此版成果將作為后續(xù)施工圖階段設計工作的依據(jù)。

施工圖設計階段要先完成1：500全風場地形測繪圖，做好風電場升壓站、風機機位等的詳細地質(zhì)勘察報告，防止地質(zhì)缺陷引起重大設計變更。施工圖設計主要包括升壓站、道路、風機平臺及基礎、集電線路等內(nèi)容，升壓站的平面布置、建筑物結(jié)構(gòu)及裝修形式、電氣設備的選型等要充分考慮氣候條件、現(xiàn)場施工、運行期使用要求。道路設計要選擇路徑短、施工方便、挖填方少的方案，充分利用已有道路，滿足設備運輸要求和現(xiàn)場實際情況。風機平臺尺寸能夠滿足設備吊裝需要即可，要注意節(jié)約用地。風機基礎設計要結(jié)合地質(zhì)條件，選擇安全、經(jīng)濟、合理的基礎形式。集電線路的路徑應綜合考慮機位分布、地形、地貌、運行、施工、交通條件及路徑長度等因素，宜布置在同一走廊內(nèi)，對位于同一路徑走廊的架空線路應采用多回路共架；根據(jù)路徑地形、地貌以及地上附著物的分布及氣象條件，確定采用架空線路或直埋電纜。

3 項目實施階段

在項目實施階段，探索不同的建設管理模式，做好投資、質(zhì)量、進度、安全、環(huán)保等建設目標的管控。招標工作要分析平行發(fā)包、EPC總承包等模式利弊，結(jié)合項目實際和投資、工期、風險等因素，確定發(fā)包模式和分標方案，選擇信用好、業(yè)績優(yōu)、實力強、綜合評比得分高的承包單位?？紤]到風電項目建設周期短、強度高、工序多的特點，對建設管理人員的專業(yè)水平、工程管理能力、協(xié)調(diào)能力、工程經(jīng)驗等方面要求更高，應配齊配強建設管理人員，保證項目建設快速推進。項目建設過程中要注重四新技術的應用，提高工程質(zhì)量、提高工作效率、降低施工成本、降低施工風險、培養(yǎng)鍛煉現(xiàn)代技術人才。

工程開工前要制定好一級進度計劃，以里程碑節(jié)點目標為重點進行工程整體進度的管控。根據(jù)一級進度計劃細化制定好二級、三級進度計劃，做好施工人員、設備、物資等各項準備工作。工程開工后，要根據(jù)現(xiàn)場實際情況，制定切實可行的實施性施工組織設計，做好施工總布置，制定分部工程施工方案，合理安排施工順序，強化資源配置。

一是風電場道路要先行施工，確保路基回填碾壓、路面鋪設、排水溝等施工質(zhì)量，并做好道路維修保養(yǎng)，保證建設期道路始終滿足大件設備運輸要求；二是要重點抓好升壓站工程這一關鍵項目施工進度，升壓站工程土建工序多、設備安裝量大、調(diào)試消缺任務重，要詳細做好計劃安排，做好多專業(yè)工種勞動力配置、工序間的銜接配合、電氣設備的供貨、調(diào)試消缺等重點環(huán)節(jié)管控，升壓站工程具備帶點條件的時間節(jié)點往往決定首批機組并網(wǎng)發(fā)電時間。

三是合理安排風機基礎及設備吊裝、箱變、集電線路等的施工順序，減少交叉干擾；風機基礎屬于大體積混凝土施工，要分層澆筑振搗密實，控制好入倉混凝土溫度，一次性連續(xù)澆筑完成，保證混凝土質(zhì)量，并要加強錨栓的安裝和保護；待風機混凝土及二次灌漿達到設計強度后方可進行風機吊裝作業(yè)，風機吊裝受氣候條件制約嚴重、安全風險大，要做為施工重點、難點進行控制；風機吊裝前要充分準備，吊裝場地要精心布置，選擇精良的吊裝設備，人員設備精密配合，抓住有利吊裝窗口期，提高吊裝效率，并落實好各項安全措施，消除安全隱患；風機吊裝完成后要及時跟進完成箱變基礎及設備安裝施工；集電線路施工對道路通行、風機設備運輸?shù)雀蓴_大，要分回路、分階段穿插進行，緊跟風機吊裝工序后逐回路完成。

四是落實好環(huán)境保護和水土保持“三同時”制度，棄渣場、排水設施、植被恢復等施工要及時跟進施工，做到同主體工程同步完成；五是設計單位要做好現(xiàn)場設代服務，及時解決設計和技術問題。監(jiān)理單位履行好監(jiān)督管理職責，嚴把質(zhì)量安全關口，協(xié)調(diào)聯(lián)絡好各參建單位。工程項目要堅持綠色、生態(tài)、優(yōu)質(zhì)、安全的建設標準，嚴格執(zhí)行建設管理制度和規(guī)程規(guī)范，落實質(zhì)量、安全、環(huán)保及水保措施。

山地風電場氣候條件惡劣路況較差、空障多、運輸距離長，風機大件設備運輸往往成為影響項目建設進度的關鍵因素。首先要規(guī)劃好葉片揚舉運輸路線，對路線詳細踏勘，清除空障，保證葉片可順利通過涵洞、隧道、村莊城鎮(zhèn)、各種通信及電力線路，并做好與沿線路政交通部門的溝通協(xié)調(diào)。還要選擇好備用運輸路線，以防原運輸路線意外中斷無法通行；其次風電機組的生產(chǎn)進度要滿足現(xiàn)場施工需要，提前運輸?shù)巾椖楷F(xiàn)場堆放；三是要合理配置葉片揚舉車輛，針對氣候、道路及意外情況等影響和現(xiàn)場吊裝進度需要，能夠及時增加揚舉運輸設備加快供貨速度；四是地方政府及交通部門、建設單位、供貨商、施工單位要建立聯(lián)絡溝通機制，積極協(xié)調(diào)解決設備供貨問題，保證風機大件設備正常運輸。

4 投產(chǎn)竣工階段

在竣工投產(chǎn)階段，抓住并網(wǎng)發(fā)電、完工移交、竣工驗收等重點環(huán)節(jié)的管理，盡早實現(xiàn)項目投產(chǎn)發(fā)電、移交轉(zhuǎn)固，力爭項目效益最大化。

實現(xiàn)項目按期并網(wǎng)發(fā)電，是項目建設最重要的節(jié)點目標。項目并網(wǎng)發(fā)電可一次性全部機組并網(wǎng)，也可采用分批并網(wǎng)方式。電力質(zhì)檢和啟動驗收是并網(wǎng)發(fā)電前要精心完成的工作，需認真準備和組織，確保一次通過驗收，對檢查驗收發(fā)現(xiàn)的問題要及時整改落實。電力質(zhì)檢包括地基處理、塔筒吊裝前、機組啟動前、升壓站受電前等階段，對每個階段的質(zhì)量監(jiān)督檢查都要順利通過，以便項目轉(zhuǎn)入下階段的施工。啟動驗收包括首批機組啟動驗收和末批機組啟動驗收，啟動驗收通過風電場才能申請并網(wǎng)發(fā)電。

項目投產(chǎn)發(fā)電后要及時完成尾工消缺，具備條件盡早進行完工驗收和移交給生產(chǎn)運行單位。整個建設項目已按設計要求全部建設完成，并已符合竣工驗收標準，應由建設單位組織勘察、設計、施工、監(jiān)理等單位和檔案部門進行全部工程的竣工驗收?？上韧瓿森h(huán)保、水保、消防、工程安全、職業(yè)病、節(jié)能、信息上報系統(tǒng)等專項驗收，工程檔案資料多、質(zhì)量要求高，竣工結(jié)算溝通協(xié)商次數(shù)多、審計嚴格，需要專門組織人員集中突擊完成，整個竣工驗收工作宜在完工移交后一年內(nèi)完成。竣工驗收是項目建設的最后一項工作，它的結(jié)束才標志項目建設周期的各項工作的完成。在建工程辦理完成固定資產(chǎn)移交手續(xù)，即可開始回收項目投資，實現(xiàn)項目收益。

另外，從微觀選址、設備選型、施工圖設計、設計變更、施工組織、質(zhì)量控制、建設模式等方面做好竣工項目建設經(jīng)驗的總結(jié)，有利于提高建設管理能力，以后避免類似問題的發(fā)生，更好地開展新項目的建設管理工作。

5 結(jié)語

2021年初我國作出了2030年前碳達峰、2060年前碳中和的戰(zhàn)略決策，確立2030年風電、太陽能總裝機容量要達到12億千瓦以上的新能源發(fā)展目標?？深A見，風電項目建設任務越來越大，不久的將來新能源裝機必將成為主導電源。政府有關部門明確，“十四五”期間將大力推動風電等新能源大規(guī)模、高比例、高質(zhì)量、市場化發(fā)展，積極構(gòu)建新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。因此，深入研究風電項目建設的精細化管理，推動制度創(chuàng)新、管理創(chuàng)新、科技創(chuàng)新，提高項目建設效率，實現(xiàn)工程投資、進度、質(zhì)量、安全、環(huán)保等建設目標，為我國建成以新能源為主體的新型電源結(jié)構(gòu)具有重要意義。