重磅调研报告 | 浙江省能源电力数字化转型成果和协同创新生态研究（二）

案例2：依托能源智慧平台打造城乡绿色发展“奉化样板”

① 项目背景

大量分布式光伏电站面临着统一运营监测困难、电费结算复杂、收费困难等痛点，为此，国网浙江电力创新性提出智慧光伏区域监测模式，利用自有的智慧光伏平台在全省设立多个智慧光伏分中心，有效实现光伏统一监测管理。

2021年4月12日，国网浙江综合能源服务有限公司智慧光伏（浙东）分中心在奉化正式揭牌成立，这是浙江省首个分布式光伏电站区域监测运维中心。主要开展绍兴、舟山、宁波三地的光伏电站运维监测服务，并在全省首次开展社会化光伏电站数据统一接入管理工作。

2021年9月10日，浙东地区第一批20余家由国家扶持的农村光伏电站正式纳入一体化服务平台。由此平台不仅实现线上“一站式”便捷服务，更成为了助力乡村振兴和共同富裕浙江先行示范区的“奉化样板”。

② 项目功能

提升光伏用电的稳定性与安全性。智慧光伏系统可实时监测分布式光伏电站的发电频率、电压、功率因数等数据，精准分析并网光伏电站运行情况，支撑提升分布式光伏电站的发电效率、安全管理水平。

为建设高弹性电网提供有力支撑。中心为供电企业提供光电量预测，在需求侧管理中发挥重要作用，成为全省高弹性电网建设的重要支撑。

为光伏装机用户提高资金回收效率，降低运营成本。中心利用智慧光伏系统开发了电费一站式结算托收服务，打通人民银行、供电公司、第三方光伏企业和装机用户全流程，建立省级光伏平台生态。

③ 项目亮点（成效）

截止2021年11月，智慧光伏（浙东）分中心总服务电站数量已超过130座，服务容量突破60兆瓦。为构建清洁能源生态链、提升光伏电站的发电效率、保障电站安全运行、促进新能源消纳提供保障。

同时，国网宁波供电公司与政府部门建立联动合作机制，对奉化行政服务中心试点开展车棚光伏、空调(照明)终端感知控制节能改造工程、辐射制冷新材料技术应用等在线监测、分析评估改进，完成浙江首个政府机关能源托管典型项目整体落地。项目实现了业主用能零风险，并通过持续性节能改造和精细化能源管理，车棚光伏电站年发电量可超70万千瓦时，减排二氧化碳67万千克，每年降低能源消耗约8%。

案例小结

随着光伏市场的增长，面向投资商的数字化产品也在不断演进，可以预见：具备覆盖从投资、建设到运维运营全环节的一体化数字化解决方案将越来越受到市场欢迎。投资商可以根据自身业务发展阶段、投资项目数量、地域分布等情况选择适合自身业务形态规模的光伏建设项目；光伏数字化解决方案的升级方向将主要聚焦在精细化智能化运维，存量光伏项目评估与技改效益分析，中、短期电力电量预测，上下游厂商数字化链接应用等方向。

2.1.3风力发电

“十三五”以来，浙江省高度重视可再生能源发展，截至2020年底，全省可再生能源装机容量达到3114万千瓦，其中风电186万千瓦（海上风电45万千瓦），实现年均增速12%。浙江省首个海上风电场——国电普陀6#克服了强台风、大涌浪、厚淤泥等不利条件，于2019年4月全部建成并网，实现零的突破。在此带动下，一批海上风电项目相继核准、开工，浙江省海上风电进入规模化发展阶段。截至2020年底，全省累计核准海上风电项目14个，核准装机容量408万千瓦，其中并网装机容量45万千瓦。

(1)风力发电发展趋势

① 政策引导力度加大，海上风电成为我省能源发展重点

浙江省风电拥有国内完整且具竞争力的产业链体系，在整机、齿轮箱、变流器、铸件、电缆等行业均有一批龙头骨干企业。结合浙江省可再生能源资源禀赋和发展实际情况，根据《浙江省可再生能源发展“十四五”规划》，“十四五”期间，将大力发展风电，实施风电倍增计划。到“十四五”末，力争风电装机达到640万千瓦以上，新增装机在450万千瓦（4.5GW）以上，主要为海上风电。探索海上风电基地发展新模式，通过海上风电规模化发展，实现全产业链协同发展，重点在开发规模相对集中的区域，集约化打造海上风电+海洋能+储能+制氢+海洋牧场+陆上产业基地的示范项目，并出台相关配套政策，带动海上风电产业发展。结合海上风电开发，探索海上风电制氢、深远海碳封存、海上能源岛等新技术、新模式。

② 海上风电安全管理趋向规范化和智慧化

一直以来，由于海上环境复杂多变，远程故障诊断和预警能力不健全，运维行业标准缺失等原因，导致海上风电发电机组故障率高，出现了运行安全隐患和供电安全隐患。2021年10月26日正式实施的风电领域能源行业标准《海上风电场安全性评价技术规程》针对海上风电场运行期间的安全生产问题，主要从设施及设备、劳动安全及作业环境和生产管理等三个方面，规范了安全性评价工作的基本原则、内容和方法。可进一步开发海上风电智慧安全与调度系统，实现海上风电建设和运维的智能监测管理；推动全员网格化安全管理，可随手拍摄、跟踪、统计、分析现场存在隐患；并依托数据中心建设相关海上风电站数字化应用，可提高故障预警诊断能力，提升海上风电的安全性。

③ 平价时代到来，降本增效成为关注重点

从短期来看，2020年风电行业迅速进入了调整期，从中长期看，2021年陆上风电正式进入平价时代，2021年底海上风电国家补贴也将退出，风电的政策支持方式将从补贴推动转向“3060”远大目标推动，行业成长对政策依赖性减弱，市场机制将发挥更大的作用。有业内人士也认为，3-5年内中国所有海域基本都可以实现平价，到“十四五”末部分地区度电成本可以做到3毛钱，EPC造价可以降至10000元/kW以内。浙江省海上风电资源禀赋较差，建设条件一般，平价时代的到来对浙江省海上风电发展影响较大，一定程度上要求整个风电产业链比以往更重视降本增效。从海上风电成本构成来看，风机约占比40%-50%，其次便是风电基础约占比20%-30%。目前，整机成本降低仍需要技术突破和关键零部件国产化等支持，同时大兆瓦正在成为主流，短时期内其成本很难大幅降低。将本挖潜需要从EPC造价管控、基础超前设计、规模化生产、发展分散式风电、降低运维成本等角度着手。

(2)数字化赋能风电场建设

海上风电的机型大型化、风场远海化，给运输、基础施工、风机吊装、运维等各环节带来了更大的挑战。通过引入先进的人工智能、物联网等技术，建立数字化解决方案，比如运维指挥中心、生产管理系统、电气状态在线监测、结构健康在线监测、能效评估系统、风机故障诊断系统和安全管理系统等，以提升风电场运营的效率，实现更有效的精准维护，降低运营成本，最终实现以人为本的专业管理、集约管理和业务协同的风电场智能管控模式。

建立基础台账，提高管理效率。建立数字化设备台账，以标准编码为基础，实现设备编码、设备异动、故障记录、检修工单、维护与巡检工作的联动，对设备的检修、移动、更换等情况进行实时记录和更新，提高管理效率。

开展工程管控，提升多方协同能力。海上风电建设难度高于传统基建项目，造价高，工作任务重，业务协作方多，人员流动性大，通过数字化手段开展EPC工程管控，可以提升项目管理效率，促进多方协同。

实现智能化管理，促进优化运行。通过建立数字化管理平台，对风电场的数据进行统一管理和统计分析，建立风电场智能监控、机组效能分析等模块，支撑运行人员采取更加优化的管理措施。

优化运行状态，提高发电能效。数字化技术的应用，使得风机能够更准确捕获风的能量，获得更高的发电量，同时通过精准的状态监控，实现更高的能耗利用率，更少的人力需求，更大的发电效率，助力风电变成电网友好型电源。

(3)案例

案例1：“O-wind”海上风电数字化平台

① 项目背景

海上风电场在生产、管理工作中存在以下几方面的问题：第一，生产环境复杂，离海岸线远，海况多样（陆地、滩涂、浅水、浅滩、高滩、深水等情况），人员出海限制因素多，可达性差；第二，工作任务、管理内容多，工作面广、类别多，包括风机运行状态、结构安全、运维人员、通航调度、备品备件等；第三，智慧化程度不高，存在统计报表信息零散、数据缺失问题突出、信息获取不及时、故障分析能力缺失、作业标准化程度低等难题。

中国电建集团华东勘测设计研究院与浙江华云信息科技有限公司合作的“O-wind”海上风电数字化智慧管理平台，运营海上风电场EPC总承包项目，主要针对风电场生产、管理中的痛点，运用“大、云、物、移、智”等技术，形成业务“横向贯通、数据共享”，提供系统化的建设改造方案。

② 项目功能

“O-wind”海上风电数字化平台包括海上风场海域通讯、建设期数字化、运维期数字化。

其中海上风场海域通讯通过微波、LTE、卫星通信等技术实现施工作业现场与陆域指挥中心的通信。

海上风电建设期数字化解决方案包括：

工程建设指挥中心：通过三维时空展示，实现项目人员、船只、进度、安全、施工现场的可视化管理。

三维数字化风场：包括BIM模型，KKS编码、VR海上风电虚拟仿真系统和数字化移交，将物理风场完全以数字化形态展现出来。

工程项目管理系统：基于BIM模型，围绕工程建设各环节，搭建全过程智慧建设新图景。包含项目管理所涉及的进度管控、质量管控、HSE管理和信息管理等管理内容；建立移动办公、管控云平台应用；接入业主方、设计方、采购方、施工方等项目参建单位，实现项目参与各方的业务协同。

人员安全及风场安防系统：实现建设期人员、船舶动态跟踪及实施救援；通过电子围栏技术，可对风场进行分级管控。

海洋气象服务系统：实现海上风电场所在位置点位级的海洋和气象信息、风电场附近海域的强天气过程监测，并对风电场未来7天的近海面气象要素、天气现象和风资源变化进行预报，提出不同时段的出海指标。

海上风电运维期数字化解决方案满足海上风电全生命周期的运维需求。包括工程运维指挥中心、生产管理系统、电气设备在线监测系统、结构在线监测、能效评估系统、风机故障诊断系统和安全管理系统。

 ③ 项目亮点（成效）

现场作业具象化：将设备维护、消缺工作与采集平台无缝对接，风机、电气等设备实时监控数据与日常生产运行业务（缺陷管理、检修工单、运行值班管理、两票管理）形成紧密闭环，进而达到缺陷单自动生成等功能。

基础数据体系化：将风电场日常运维涉及到的基础设备、物资、工序、故障等标准化、编码化，形成适合海上风电行业的基础数据管理体系，做好对流程驱动型信息管理系统的基础支撑。

业务流程标准化：在系统中维护设备维护、消缺、运行、两票业务流程，进行细致化、标准化的流程管理，严格按照业务标准实施管理，提高工作效率与安全性。

维护工作体系化：以标准编码为数据载体，串联巡检、工单、两票、消缺等工作流程，实现风电场设备维护相关工作的闭环管理，并将标准编码数字化（二维码等形式），为移动应用相关业务打下基础。

最终实现风电场“统一调度指挥，统一数据管理，统一故障分析，统一设备管理，统一运维调度、统一通航状态监控”。