打脸!风切变只有0.102,高塔的经济性竟然更好

这两天犯了一个经验主义的错误。

公司正在推进的一个国际项目,风切变0.102,属于典型的低切变风场。根据国内项目经验,切变低于0.18,提升轮毂高度带来的经济效益不明显,不建议采用高塔。

于是,当昨天国外合作方提出将风机轮毂高度从110m提升至130m的时候,我们第一时间进行了邮件回复,理由是,风切变太小,高塔筒不经济,不建议。

昨天下午,当国外合作方再次提出这个问题的时候,我们与厂家就两种不同轮毂高度的发电量进行了认真核算,并结合厂家的初步报价进行技术经济性对比分析,结果颠覆了我们的原有认知。

没想到打脸来得如此之快,甚是尴尬!

(一)风机轮毂高度,到底110m好还是130m好?

国外合作方坚持130m轮毂高度,让我们拿出数据来论证。

于是,我们就找主机厂家,从两个方面进行了认真核算,一个是发电量收益,一个是成本增加值,分别如下:

1)由厂家和技术部分别测算110m和130m轮毂高度的发电量。

2)请厂家提供110米和130米轮毂高度的风机报价。

1. 提高轮毂高度后,年等效发电小时数增加多少?

核算后的发电量对比如下:

打脸!风切变只有0.102,高塔的经济性竟然更好-有驾

从上表可以看出,主机厂商测算的年发电量增加263h,增幅8.67%;技术部测算的年发电量增加81h,增幅2.66%。

2.提高轮毂高度后,初期建设成本增加多少?

有了新增发电量测算数据,下一步就是确定初期建设成本增加值。

同一机型,轮毂高度从110m提升到130m后,风机单位千瓦成本增加35美元/kW,本项目规划容量30MW,建设成本增加105万美金,折合735万人民币(按汇率1:7计算)。

主机厂家给出的解释是:

130m轮毂高度需要采用分片钢塔,钢塔自身成本涨幅25%,重量增加100t,基础、运输、吊装价格都要对应上涨。

3.提高轮毂高度后,投入产出经济性多少?

由于两家测算的发电量存在一定偏差,这个很正常,主机厂家一般相对偏高,技术部测算的结果一般相对保守。

为了保险起见,可以分别计两家不同发电增量下的收益情况,测算结果如下表:

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从上表可以,不论在主机厂家测算的发电增量收益下,还是技术部测算的发电增量收益下,按6%折现,20年运营期,投入产出比都为正,证明采用130m的高塔更有经济型。

备注:电价按0.4元/kWh计算,折现率6%,运营期20年(欧洲风机可按25年设计使用寿命计算)。

(二)为什么会打脸?经验主义+拿来主义

前天刚给国外合作方发完邮件确认采用110m轮毂高度,昨天下午仔细测算后130m轮毂高度更优经济性,于是连夜发邮件更正,推荐采用130m轮毂高度。

没想到打脸来得如此之快!把这个结果汇报给相关领导后,他们也有些不悦,觉得我们做事不够眼睛,变化太快,让我们很是尴尬。

虽然我们依然可以坚持选择之前的110m轮毂高度,不汇报也没有人知道,而且这么小的切变,在行业认知中高塔经济性不佳,主机厂家也坚持认为110米轮毂高度经济性更优,单位度电成本更优,但作为技术人员,既然发现了结果不一样,还是得坚持实事求是的态度,据实汇报,供公司决策。相比于面子,做技术的人,还是需要有一定的坚守。

事后反思这个问题,之所以会出现打脸的情况,还是犯了两个错误:

一是,经验主义。

在行业认知中,小于0.18的风切变,高塔的经济性不如低塔,所以我们也接受这个认知,按以往的行业经验来执行决策。

不少时候,是我们不固守以往的经验,反而能有新的发现,走出一条新路来。

二是,拿来主义。

主机厂家推荐的轮毂高度是110米,他们的测算也认为110米更有经济性,度电成本更低,我们就没有选择甄别,自己来计算和复核一遍,直接选择了拿来主义。

仔细想想,主机厂家考虑问题的角度和甲方不一样,130米采用的是分片塔,吊装更加麻烦,单台增加3-4天,因为现场需要组环。基础、运输、吊装成本都会增加,所以他们推荐110米方案。

但业主考虑不一样,只需要投入产出比合适,就值得选择更高的轮毂方案。

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(三)还能用更高的轮毂高度吗?

既然确定130米轮毂高度比110米轮毂高度更优,那么是否可以推断轮毂高度再加大,经济性会更好?

毕竟国内140m已经是三四年前的事情了,如今主流是混塔,160m高是常态。公司最近几个风场,轮毂高度已经到了185m,甚至主机厂家还在向我们推荐204m高的解决方案。考虑到样机还没有,我们不想当第一个吃螃蟹的公司,选择了相对成熟的185m高度方案。

咨询主机厂家,继续提出这个轮毂高度的问题,他们给的答复是,130m已经是分片塔筒,目前国际项目没有更高的方案。如果采用混塔,确实可以,但需要当地就近建厂,考虑到这个项目就4台风机,不划算,而且格当地还没有混塔风场案例。

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公司广西一个待建风电项目,另一个主机厂家推荐的130~150m钢塔方案(区域限高影响),而且是整环方案,底部最大直径5m。

对比来看,国际项目的设计裕度,确实比国内要大,这又是国际国内项目的一个差异。

(四)这件事让我们学到了什么?

这件事让我们充分意识到,打脸之所这么快,一方面是犯了经验主义的错误,另一方面轻信了外部单位的推荐意见,犯了拿来主义的错误。

这让我想起小学时候学过的一篇课文《小马过河》,别人的和以往的经验和教训,可能并不一定适用,因为站位不同、情景不同等等。有时候亲手验证更加重要,毕竟第一手经历可能会让我们有更深刻的体会和新的发现。

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