张 烨 | 聚焦“数字化”赋能新能源全生命周期精细管理解读

本文字数：3211字    阅读时间：16分钟

“产业前沿”系列讲座【第六讲】

张烨

北控清洁能源集团

技术部高级经理张烨

“创新让传统设计得到颠覆性改变。”

随着国家“助推碳达峰碳中和行动方案”的发布，国家电网关于“加快抽水蓄能开发建设六项重要举措”的提出，推动构建以新能源为主体的新型电力系统势在必行。为深入贯彻习近平总书记“四个革命、一个合作”能源安全新战略，探索当好能源清洁低碳转型的先行者、推动者和引领者的有效路径，5月26日，北控清洁能源集团技术部高级经理张烨先生在“北控水务杯”第四届“互联网+”生态环境创新创业大赛“产业前沿”系列讲座（第六讲）中做了关于“数字化”赋能新能源全生命周期精细管理的分享，对新能源项目建设的数字化应用现状和前景做了详细解读。

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新能源的过去和未来

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近年，我国新能源建设进程不断提速，随着技术创新不断突破，统一调度不断提效，工作进展和成效显著。截至2020年底，我国新能源发电累计装机容量达5.3亿千瓦，占全国总装机容量24.3%，达到十三五规划数据的168.3%；我国新能源发电量7276亿千瓦时，占全国总发电量的9.5%，达到十三五规划数据的133.6%，提前超额完成发电装机任务。

风电行业的发展较整个新能源产业相对平稳，但2020年是风电行业创纪录的一年。截至2020年底，风电累计装机突破2.8亿千瓦，占全国电源总装机容量的12.8%，达到十三五规划数据的134%；2020年我国风电总发电量4665亿千瓦时，占全国总发电量6.1%，达到十三五规划数据的111%，其中陆上风电装机达到之前年均2.5倍。

光伏行业发展远超预期。十三五实际装机量达到规划数据的241.4%，实际发电量达到规划数据的209.7%。电价补贴三次下调，取消光伏标杆电价，竞价与平价共存，十三五末已实现光伏全面平价。同时，光伏产品技术取得突破性进展，光伏组件发电效率大幅提高，随着产业链各环节研发投入的持续增加，光伏组件价格整体降低62.5%，成本不断降低将成为光伏产业发展的关键驱动力，比原光伏行业协会提出的目标提前了2年左右。

“30.60”中国承诺

——量化数据，打开新能源发展新的篇章

国家主席习近平在气候雄心峰会上发表题为《继往开来，开启全球应对气候变化新征程》的重要讲话，宣布了我国提高国家自主贡献力度的一系列新举措。我国作为全球能源消费和碳排放的第一大国，是全球气候治理的积极参与者，也为应对气候变化也做出了重要贡献。我国始终秉承可持续发展理念，积极履行社会责任。去年9月，我们国家领导人在联合国大会上提出，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。

“30.60”碳目标是我国为能源革命设定的总体时间表，碳中和已成为我国长期发展战略。

那么要达到这个目标首先要实现单位GDP二氧化碳排放比2005年下降65%以上。非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右；森林蓄积量将比2005年增加60亿立方米；风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。

新能源的发展目标规划

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碳中和背景下，风光产业发展空间广阔。长期来看，我国承诺到2060年实现碳中和，在此背景下：2025年，我国电源总装机预计达到29.5亿千瓦，张烨老师为了大家清晰了解这组数据，以最大的水电三峡水电站为例，其装机容量为2250万千瓦，在十四五末相当于要多装52个三峡的容量。

其中清洁能源装机17亿千瓦、占比57.5%，清洁能源发电量3.9万亿千瓦时、占比41.9%，风、光装机分别达到5.4亿、5.6亿千瓦。2030年，新增电力需求全部由清洁能源满足，预计我国电源总装机38亿千瓦，其中清洁能源装机25.7亿千瓦、占比67.5%，清洁能源发电量5.8亿千瓦时、占比52.5%。风、光装机分别为8亿、10.25亿千瓦。2050年，预计我国电源总装机75亿千瓦，其中清洁能源装机68.7亿千瓦，占比92%；风光发电装机成为电源装机增量主体，风电、光伏装机占比超过75%，发电量超过65%。2060年，预计我国电源总装机80亿千瓦，其中清洁能源装机77亿千瓦，占比96%；风电、光伏装机近80%，发电量超过70%。

新能源全生命周期管理数字化、

可视化结合的必要性

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一般而言，新能源项目的实施工期较长，通常一至两年，主要分为前期踏勘、前期手续办理、项目施工图、项目建设实施、项目并网运行五个阶段，而每个阶段所存在的风险因素各不相同，如何高效的实施每个阶段的任务尤为重要，这就离不开数字化、可视化对项目全生命周期的高效管控。

01

前期踏勘阶段

通过信息化软件，将前期踏勘所收集的资料有机整合，形成完整的前期踏勘报告，并在云端共享，可以有效的提升工作效率，简化工作流程，降低前期踏勘的技术难度，可以让没有任何技术经验的人通过简单的培训，达到专业踏勘人员的水平，降低管理成本。

02

前期手续办理

张烨老师分享时讲到，一位有经验的项目前期开发人员，完成备案和批复手续需要4个月的时间。当引入信息化系统后，可以做到经验分享与复制，帮助企业以更小的成本获取项目批复。同时，引入可视化管理，可以让公司各部门随时掌握项目办理进度，方便部门间协同配合，提前准备相关资料，压缩报审时间，从而节约成本。

03

施工图设计阶段

施工图设计阶段主要包括现场测绘、地堪、提出设计需求、编制初步设计方案、设备招标采购、分专业绘制图纸、现场技术交底、图纸会审等工作。引入信息化管理可以及时有效的保证施工进度。

04

项目建设实施阶段

包含开工准备、土建及安装、工程调试、设置安全标识及启动验收、发电试运行及初步验收、工程移交验收、竣工验收等子阶段，面对复杂的工作环节，需引入数字化的管理系统以辅助整体工作流程，并通过远程实时监控，把握整体进度，合理调配资源，简化流程，形成高效的管理模式。

05

施工图设计阶段

在电站运维过程中，需建立远程集控中心，引入线上智能化巡视、线下无人机巡检，设备故障预警技术等手段，实现线上线下结合的智能化运维解决方案，并真正实现设备预防性检修维护。后期配套建设售电业务交易平台、合能源管理运营平台，打造轻资产运营服务一体化的大数据、智能化运营平台。

展望未来

新能源工程项目建设面临投资大、周期短、项目数量多、核心设备由业主采购、抢装赶工等情况。在以EPC为主的建设模式下，作为运营周期长达20多年的新能源电站，工程质量尤为重要。业主如何进行工程管控、建设高质量的电站面临新的挑战。面对越来越复杂的开发环境及发电系统，越来越精准的设计需求，越来越低的电价，越来越多的数据与信息，传统设计思路显然已经无法满足以上复杂的管理需求，并且随着新能源平价时代的到来，对项目发电能力的评估及建设成本的分析将更加重要。

因此，在目前行业大背景下，以AI、大数据等核心技术为引领的数字化建设思维，必将对传统设计方式产生颠覆性变革。

直播间问答

Q

光伏补贴持续退坡，

您对光伏电站“钱景”如何看待？

张烨：补贴退坡，对大部分能源项目来讲，都是大趋势，欧洲的能源价格早已经平价了。我们虽然入局较晚，现在也已是领先者的角色，未来的电价趋势一定会低于现价。光伏的运维成本几乎基本只有人工成本，边际成本很低。如何应对这种降补贴，又使企业可以盈利呢？对于施工的管理，设备的安装，高质量设备的选用，均是重要的影响因素。光伏组件在行业内处于快速发展期，光伏组件的价格近年平均降价60%。未来将通过精细化运维，投入更少的人工成本。比如百兆瓦电站，按照无人值守来设计，实际运维时只需10人以内，或可以达到不超过5人的水平。

Q

您认为从投资的角度，哪些创业企业或创新技术将更有价值？

张烨：到2060年，90%以上的电站，将变为清洁能源电站，清洁能源产业将是多学科融合的产业。比如光伏，主要是半导体和材料专业；风电则不一样，结合了空气动力、发电、遥感与测量等。

对于投资方向，倾向于：

①资金密集型与技术密集型企业；

②创新性的光伏电池制成工艺：太阳能电池的制造目前有很多种技术路径，着是关系到提升整体光伏组件效率的重要因素；

③后期精细化运维：人工智能的大数据精细化处理，比如精确定位到故障点、故障组件，是未来研究的主要方面，能够快速定位和处理的电站将是未来可持续发展的方向。

供稿/   张   觅

编辑/   申文秀

策划/   朱   蕊

监制/   冀广鹏

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