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風(fēng)電行業(yè)最近不太平。平價、平價之后的競價、儲能一波又一波的政策壓力給利潤已經(jīng)達到極限的風(fēng)電無異于雪上加霜。看看風(fēng)電的全生命周期成本因素，風(fēng)機造價都是焦點，各方面的問題最后都歸結(jié)于一個問題：風(fēng)機降價。
（來源：微信公眾號“彩球風(fēng)行天下” ID :colorballwind2020 作者：彩球）
風(fēng)機成本還有下降空間嗎？
回顧過去10年的風(fēng)電主機價格，雖然我掌握的具體數(shù)據(jù)不多，但總體趨勢從4500多降到2019年年初的3200，降價幅度達到20%-30%（2019年下半年重新上揚4000，這是短期的市場供需關(guān)系導(dǎo)致），風(fēng)電主機廠壓力山大。作為投資主體，風(fēng)電開發(fā)商必須確保投資收益的底線，否則沒有投資價值，無論你有多環(huán)保，風(fēng)電的發(fā)展也就走到了盡頭。
簡單分析了風(fēng)電全生命周期的成本構(gòu)成：風(fēng)電場的建安費用、場內(nèi)線路和送出線路費用、進場和場內(nèi)道路基建、升壓站、征地（國土和林業(yè)）、運維費用和主機塔筒費用（含箱變）。主機現(xiàn)在看來無論南北，成本比例基本在45-50%范圍。風(fēng)電發(fā)展了十多年，除了主機費用外，其余各項已到行業(yè)利潤底線的成本水平，基本沒有下降的空間。同時征地費用因為涉及環(huán)保反而大幅上漲，基礎(chǔ)建設(shè)費用也是逐年增加。湖北湖南為例，混凝土價格已經(jīng)增加不止一倍。所以，大家把降本的目標定在風(fēng)機主機降本也是情理之中。
如何實現(xiàn)風(fēng)機主機降本，實際各個主機廠已經(jīng)做了大量工作，作為風(fēng)電技術(shù)圈外的我，有點班門弄虎，我想很多主機廠的研發(fā)部門也在做這個工作。單從主機本身，內(nèi)部挖潛，我個人覺得大有可為。以主機的單位千瓦重量（以機艙、輪轂、葉片）是否在朝下降趨勢，以過去2MW機型為例，機艙重量基本在80噸左右，今天3MW機型重量機艙基本都在110噸左右，總體來看下降幅度很大；而葉片過去1.5MW重量在5.8-6.3噸左右，今天2.5MW葉片在14噸左右，單位千瓦的重量反而增加，而項目的風(fēng)速在下降。故此我今天提出了一個敏感話題，主機本身設(shè)計是不是還有減重增效的空間，以此降低單位造價。
風(fēng)機性能過剩應(yīng)該存在
作為一個機電液一體化的產(chǎn)品，風(fēng)機的成本可以說在他從設(shè)計完成的那一刻，就已經(jīng)確定了（單純的硬件成本）。設(shè)計之初，材料、結(jié)構(gòu)、部件等都已確定，物資采購部門在不同時期和采購量方面會有一定浮動，但不會有太大波動，而選用什么材料，選用什么結(jié)構(gòu)，用多少，選用進口還是國產(chǎn)的部件或材料對主機硬件成本影響非常大。
設(shè)計院對風(fēng)電場的設(shè)計也有較大影響。風(fēng)電場建設(shè)成本固定的情況下，發(fā)電量的多少直接決定了項目的收益率。大家可以后評估項目可行性報告與風(fēng)電場實際運行數(shù)據(jù)，可研報告的發(fā)電量基本是實際運行數(shù)據(jù)的80%甚至不到（極少數(shù)或個別項目存在低于可研）。當然這里不是對設(shè)計院的不信任，早期大家都沒有經(jīng)驗，對風(fēng)的屬性還不夠了解，保守設(shè)計是正確的，但因此我們可以得出一個簡單的結(jié)論，風(fēng)電場的設(shè)計存在冗余。
以雙饋為例，國內(nèi)的風(fēng)電機組（雙饋）絕大多數(shù)都走的購買圖紙，然后消化吸收再創(chuàng)新的路數(shù)，早期大家都對風(fēng)機不熟悉，對設(shè)計的經(jīng)驗不夠，所以首先以完全為最高指標，其次才是成本價格。兆瓦級風(fēng)機已經(jīng)國產(chǎn)化13-14年，理論上可以說，大家對風(fēng)機非常了解，也對風(fēng)電場設(shè)計非常有經(jīng)驗。這方面我們要學(xué)習(xí)早期日本電子產(chǎn)品企業(yè)，他們在壽命設(shè)計和性能設(shè)計方面可謂極致，零部件的壽命和性能基本完全按照設(shè)計走，一個部件只能用多長時間，只能承受多大載荷，絕不浪費。因此，我個人斗膽提出，我們的風(fēng)機性能是不是冗余過大，在安全的前提下，減重、性能指標優(yōu)化（以滿足風(fēng)電場的工況條件為基準）、優(yōu)化配置（以實用夠用為基準），把風(fēng)機的性能指標冗余系數(shù)進行優(yōu)化，不改變總體結(jié)構(gòu)的條件下，在滿足安全工況條件下，根據(jù)性能進行材料，結(jié)構(gòu)等優(yōu)化，以此降低成本。
降載是不是冗余設(shè)計的源頭呢
安全第一，這是風(fēng)機生命線的底線，必須確保。風(fēng)電行業(yè)其實設(shè)計水平還是有差異的，看看國內(nèi)前十名的風(fēng)機廠在塔筒重量方面就知道了，同樣一個風(fēng)電場，同樣的機位，同樣的風(fēng)資源，不同廠家的塔筒重量差異有的甚至達到15%，這就意味著僅塔筒的投資就可以降低15%。而這一切的基礎(chǔ)是風(fēng)機載荷。載荷的前提是機艙、輪轂及葉輪重量，在同樣的風(fēng)，同樣的葉輪直徑，同樣的水平載荷，同樣湍流條件下，塔筒卻有這樣大的差異，實際上體現(xiàn)了設(shè)計水平。從重量到載荷，到塔筒到基礎(chǔ)，這是一個連續(xù)反應(yīng)，機組總成越重，塔筒也就越重，基礎(chǔ)混凝土及鋼材用量也就越大，成本也就越高。所以如何在同樣的安全系數(shù)條件下，去掉多余的冗余設(shè)計，才有可能實現(xiàn)減重，載荷優(yōu)化降低，才有可能降本增效（抱歉，我早期對風(fēng)機技術(shù)有過研究，后來沒有繼續(xù)，說的不對，可以交流）。
在這里，我個人建議，主機廠可以會同其客戶進行風(fēng)電場的風(fēng)機后評估，對風(fēng)機的故障原因及故障率、風(fēng)機運行實際載荷、湍流、功率曲線、大部件的使用情況及發(fā)電量等數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)統(tǒng)計分析，從中獲取風(fēng)機的性能設(shè)計與實際情況的差距，性能參數(shù)的冗余程度。通過實際工況條件調(diào)整優(yōu)化載荷等核心參數(shù)，降低/改變/調(diào)整機組的部分材料，局部結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)功能結(jié)構(gòu)最優(yōu)，個人認為這里還有一部分空間。
（來源：微信公眾號“彩球風(fēng)行天下” ID :colorballwind2020 作者：彩球）
風(fēng)機成本還有下降空間嗎？
回顧過去10年的風(fēng)電主機價格，雖然我掌握的具體數(shù)據(jù)不多，但總體趨勢從4500多降到2019年年初的3200，降價幅度達到20%-30%（2019年下半年重新上揚4000，這是短期的市場供需關(guān)系導(dǎo)致），風(fēng)電主機廠壓力山大。作為投資主體，風(fēng)電開發(fā)商必須確保投資收益的底線，否則沒有投資價值，無論你有多環(huán)保，風(fēng)電的發(fā)展也就走到了盡頭。
簡單分析了風(fēng)電全生命周期的成本構(gòu)成：風(fēng)電場的建安費用、場內(nèi)線路和送出線路費用、進場和場內(nèi)道路基建、升壓站、征地（國土和林業(yè)）、運維費用和主機塔筒費用（含箱變）。主機現(xiàn)在看來無論南北，成本比例基本在45-50%范圍。風(fēng)電發(fā)展了十多年，除了主機費用外，其余各項已到行業(yè)利潤底線的成本水平，基本沒有下降的空間。同時征地費用因為涉及環(huán)保反而大幅上漲，基礎(chǔ)建設(shè)費用也是逐年增加。湖北湖南為例，混凝土價格已經(jīng)增加不止一倍。所以，大家把降本的目標定在風(fēng)機主機降本也是情理之中。
如何實現(xiàn)風(fēng)機主機降本，實際各個主機廠已經(jīng)做了大量工作，作為風(fēng)電技術(shù)圈外的我，有點班門弄虎，我想很多主機廠的研發(fā)部門也在做這個工作。單從主機本身，內(nèi)部挖潛，我個人覺得大有可為。以主機的單位千瓦重量（以機艙、輪轂、葉片）是否在朝下降趨勢，以過去2MW機型為例，機艙重量基本在80噸左右，今天3MW機型重量機艙基本都在110噸左右，總體來看下降幅度很大；而葉片過去1.5MW重量在5.8-6.3噸左右，今天2.5MW葉片在14噸左右，單位千瓦的重量反而增加，而項目的風(fēng)速在下降。故此我今天提出了一個敏感話題，主機本身設(shè)計是不是還有減重增效的空間，以此降低單位造價。
風(fēng)機性能過剩應(yīng)該存在
作為一個機電液一體化的產(chǎn)品，風(fēng)機的成本可以說在他從設(shè)計完成的那一刻，就已經(jīng)確定了（單純的硬件成本）。設(shè)計之初，材料、結(jié)構(gòu)、部件等都已確定，物資采購部門在不同時期和采購量方面會有一定浮動，但不會有太大波動，而選用什么材料，選用什么結(jié)構(gòu)，用多少，選用進口還是國產(chǎn)的部件或材料對主機硬件成本影響非常大。
設(shè)計院對風(fēng)電場的設(shè)計也有較大影響。風(fēng)電場建設(shè)成本固定的情況下，發(fā)電量的多少直接決定了項目的收益率。大家可以后評估項目可行性報告與風(fēng)電場實際運行數(shù)據(jù)，可研報告的發(fā)電量基本是實際運行數(shù)據(jù)的80%甚至不到（極少數(shù)或個別項目存在低于可研）。當然這里不是對設(shè)計院的不信任，早期大家都沒有經(jīng)驗，對風(fēng)的屬性還不夠了解，保守設(shè)計是正確的，但因此我們可以得出一個簡單的結(jié)論，風(fēng)電場的設(shè)計存在冗余。
以雙饋為例，國內(nèi)的風(fēng)電機組（雙饋）絕大多數(shù)都走的購買圖紙，然后消化吸收再創(chuàng)新的路數(shù)，早期大家都對風(fēng)機不熟悉，對設(shè)計的經(jīng)驗不夠，所以首先以完全為最高指標，其次才是成本價格。兆瓦級風(fēng)機已經(jīng)國產(chǎn)化13-14年，理論上可以說，大家對風(fēng)機非常了解，也對風(fēng)電場設(shè)計非常有經(jīng)驗。這方面我們要學(xué)習(xí)早期日本電子產(chǎn)品企業(yè)，他們在壽命設(shè)計和性能設(shè)計方面可謂極致，零部件的壽命和性能基本完全按照設(shè)計走，一個部件只能用多長時間，只能承受多大載荷，絕不浪費。因此，我個人斗膽提出，我們的風(fēng)機性能是不是冗余過大，在安全的前提下，減重、性能指標優(yōu)化（以滿足風(fēng)電場的工況條件為基準）、優(yōu)化配置（以實用夠用為基準），把風(fēng)機的性能指標冗余系數(shù)進行優(yōu)化，不改變總體結(jié)構(gòu)的條件下，在滿足安全工況條件下，根據(jù)性能進行材料，結(jié)構(gòu)等優(yōu)化，以此降低成本。
降載是不是冗余設(shè)計的源頭呢
安全第一，這是風(fēng)機生命線的底線，必須確保。風(fēng)電行業(yè)其實設(shè)計水平還是有差異的，看看國內(nèi)前十名的風(fēng)機廠在塔筒重量方面就知道了，同樣一個風(fēng)電場，同樣的機位，同樣的風(fēng)資源，不同廠家的塔筒重量差異有的甚至達到15%，這就意味著僅塔筒的投資就可以降低15%。而這一切的基礎(chǔ)是風(fēng)機載荷。載荷的前提是機艙、輪轂及葉輪重量，在同樣的風(fēng)，同樣的葉輪直徑，同樣的水平載荷，同樣湍流條件下，塔筒卻有這樣大的差異，實際上體現(xiàn)了設(shè)計水平。從重量到載荷，到塔筒到基礎(chǔ)，這是一個連續(xù)反應(yīng)，機組總成越重，塔筒也就越重，基礎(chǔ)混凝土及鋼材用量也就越大，成本也就越高。所以如何在同樣的安全系數(shù)條件下，去掉多余的冗余設(shè)計，才有可能實現(xiàn)減重，載荷優(yōu)化降低，才有可能降本增效（抱歉，我早期對風(fēng)機技術(shù)有過研究，后來沒有繼續(xù)，說的不對，可以交流）。
在這里，我個人建議，主機廠可以會同其客戶進行風(fēng)電場的風(fēng)機后評估，對風(fēng)機的故障原因及故障率、風(fēng)機運行實際載荷、湍流、功率曲線、大部件的使用情況及發(fā)電量等數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)統(tǒng)計分析，從中獲取風(fēng)機的性能設(shè)計與實際情況的差距，性能參數(shù)的冗余程度。通過實際工況條件調(diào)整優(yōu)化載荷等核心參數(shù)，降低/改變/調(diào)整機組的部分材料，局部結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)功能結(jié)構(gòu)最優(yōu)，個人認為這里還有一部分空間。
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