摘要:风电行业高质量发展就要求做到绿色、低碳、可持续,进而需要进一步降低风电工程造价,本文分析了2008年开始至今某公司已投产的15个风电项目的造价指标趋势和19个风电项目的风资源、塔筒高度及利用小时的关系,选取两个风电项目作为样本,将风电场各部分费用按类别属性和施工区域分为6个模块进行研究,为后续风电项目建设和竞争性配置竞价提供了数据支撑。
关键词:风电项目;高质量发展;造价管理
0 引言
2009年-2019年11年期间,我国风电总体呈现稳步有序发展态势,发展模式也从规模化逐步向高质量发展转变。如何进一步降低工程造价,是风电高质量可持续发展的重要研究课题。本文对风电项目高质量发展中造价管理进行了深入研究,为后续风电项目建设和竞争性配置竞价提供了数据支撑。
1风电项目造价及风资源趋势分析
1.1已投产风电项目造价指标趋势分析
某公司已投产15个风电项目造价指标趋势如图1所示。
某公司投产15个风电项目随着风电市场的充分竞争、风机技术的不断进步以及工程管理水平的提高,从2008年至今,已投产的15个风电项目单位千瓦造价指标呈逐年下降趋势,结算价格从2008年的10946元/千瓦下降至2018年7276元/千瓦,降低了3670元/千瓦。
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图1 某公司已投产15个风电项目造价指标趋势
1.2 2008年至今风电项目风资源及收益趋势分析
从2008年至今,随着某区域内风电的大规模开发,某公司投产及在建了19个风电项目,塔筒高度、风速、利用小时有关数据如2所示。
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图2 某区域2008年至今风电项目风资源及收益趋势
从上图曲线中可以看出:塔筒升高,风速在降低,2008年-2011年塔筒高度为60米和70米,风速在6米以上;2012年-2014年塔筒高度增加至80米,风速在6米左右;2014-2017年塔筒高度增加至90米,风速维持在6米左右。2018年-2019年在建风电项目塔筒高度即使增加至120-140米,风速仍下滑至最低5.5米。
利用小时整体呈平滑趋势,局部有波动,如2014-2017年塔筒高度为90米时,除某一项目外其他项目因叶片长度增加利用小时数呈上升趋势;2012年-2014年以及2018年塔筒高度为80米的5个项目,其利用小时因叶片长度不一呈上下波动。
风资源整体呈现下滑趋势,为了满足某公司要求的度电投资和收益率,必须提高风机的利用小时,因此塔筒高度呈整体上升趋势,以获得符合预期利用小时的的平均风速。
2018年以后开工或施工准备阶段的三个项目,因地处平原,无山区导向风,常规高度风资源相对差,风切变较大,在目前风机技术条件下,通过提高塔筒高度获得更高风速,通过加长叶片长度提高风资源效率,可保证利用小时在一定区间内,同时也增加了度电投资。
2. 样本对标分析
平原风电已经成为后续项目的发展趋势,低风速、高塔筒、单机大容量也是后续风电的选型方向,本文以新开发的平原风电项目1为例,与同区域在建的平原风电项目2进行概算费用对标,通过对标发现其中的问题,对问题进行分析,并提出解决问题的建议。
2.1总表
平原风电项目1核准容量50MW(20台2.5MW),轮毂高度为140米,叶轮直径145米,平原风电项目1核准容量300MW(150台2MW),轮毂高度为120米,叶轮直径121米
平原风电项目2执行概算总投资为236332万元(7878元/千瓦),平原风电项目1设计概算总投资44282万元(8751元/千瓦),较平原风电项目2高874元/千瓦(因两项目容量差距较大,以下均采用单位造价进行对标)。
表1 风电项目1与风电项目2造价对标
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通过以上数据对标,平原风电1风电度电投资比平原风电2高约0.3元/千瓦,收益率低近2个百分点。真实反映了后续风电项目无较好风资源的情况下,要进行技术优化选型,选用利用小时高,风资源利用率高的智能风;建设标准要严格把控,在提高风机利用率和投资效益的方面要增加投资,在对效益和安全运行不产生收益的方面控制投资或降低投资。
2.2分项对标
(1)主机
主机高225元/千瓦。平原风电2主机为合同价,平原风电1主机参照目前2.5MW风机市场价。
(2)塔筒
塔筒高102元/千瓦。平原风电2塔筒采用钢混式,平原风电1采用全钢柔性塔筒,塔筒费用后期降低难度较大。
(3)箱变
箱变低80元/千瓦。平原风电2箱变为内置式,采用干式箱变加环网柜,造价偏高,平原风电1采用华式箱变,后续降低幅度不大。
(4)升压站设备
升压站设备高136元/千瓦。主要由于平原风电2风场容量大,升压站设备分摊,单位千瓦造价低,平原风电1升压站采用预制仓式设计。
(5)升压站建安费用
升压站建安高112元/千瓦。主要由于平原风电2风场容量大,升压站设备分摊,单位千瓦造价低,后续在占地面积、建构筑物和装修标准可优化降低造价。
(6)风机基础(含箱变、场平)
风机基础高155元/千瓦。主要由于平原风电1风机采用轮毂高度为140米风机,地基处理打桩较长,风机基础尺寸大后期根据具体风机型号,对风机基础工程量进一步优化,经招标后可进一步降低造价。
(7)道路(水保、环保)
道路高73元/千瓦。主要因为平原风电1道路临时钢便桥影响25元/千瓦,后期对道路施工路径进行优化,采用泥结石或二灰路面降低标准,经招标后进一步可降低造价。
(8)风机及塔筒吊装
风机及塔筒吊装低8元/千瓦。
(9)集电线路
集电线路高6元/千瓦。
(10)征租地费
征租地费高83元/千瓦。
(11)其他费用
其他费用高70元/千瓦。由于平原风电2容量大,其他费用单位千瓦造价偏低。
3高质量发展环境下的造价管理
常规风电场装机容量在50MW 左右,根据样本分析情况,把风电场分为风机区域(设备费用)、升压站区域(设备及建安费用)、风场道路(建安费用)、集电线路(设备及建安费用)、风机施工(建安费用)和征租地6个方面和区域。
3.1主机、塔筒及箱变
风电场中主机、塔筒及箱变费用占总投资的65%左右,因此风机等设备的高低直接影响风电场的单位造价。
(1)山地、丘陵等风资源较好的区域,建议选择造价较低、成熟的2MW等级机型,塔筒采用80-90米高度的钢质塔筒,根据平价的市场水平测算2MW风机造价水平区间是3100元/千瓦-3300元/千瓦;80米钢质塔筒价格为750元/千瓦-840元/千瓦。
(2)山地、丘陵、平原等风资源较差的区域,须通过提高风机塔筒高度,加长叶片长度,适当提高单机容量(如2MW提高为2.2MW、2.5MW),适当增加投资等方式来确保利用小时及收益率满足开工要求。100米以上的塔筒,如果在砂石料丰富,运输条件较好的地区,应对混塔筒和全钢塔筒进行对比综合对比,从中选择造价低,工期适中的塔筒形式;砂石料匮乏的地区为保证工程进度建议选择柔性钢塔筒。120米混凝土混塔筒价格是1325元/千瓦,140米柔性钢塔筒价格是1427元/千瓦。
(3)箱变建议选择华式或美式箱变,尽量不选择欧式箱变或采用干式变和环网柜。
3.2升压站
风电场升压站占总投资的7%左右,常规升压站造价在3000万元左右,升压站征地面积约10亩;预装式升压站造价在2500万元左右,征地面积约5亩。少人或无人值守建议选择预装式升压站,工期短、占地小,造价低。
如果风电场具有区域管理功能和后期扩建,建议采用常规升压站,在保证经济效益、确保安全运行的情况下应尽量按图施工,控制变更,如综合楼外墙、地面及装修标准不得擅自提高。
3.3道路
风场道路占总投资的3.5%左右,长度约20公里左右,每公里造价因面层做法不一样而不同,泥结石道路约21万元/公里,水稳层道路约66万元/公里,混凝土道路约100万元/公里。推荐使用顺序为泥结石道路、水泥稳定层道路和混凝土道路。
3.4集电线路
集电线路占总投资的5%左右,长度在20公里左右,地埋电缆造价在45万元/公里左右,覆冰区域加强型架空线路造价75万元/公里左右,一般区域架空线路造价40万元/公里左右。如果处于一般区域建议选择架空线路,如果处于覆冰区域建议选择地埋电缆或地埋电缆和架空线路相结合的方式。
3.5风机施工(含风机基础)
风机施工占总投资的10%左右,吊装中大型机械租赁费较高,在风机吊装过程中经常因缺少设备、阻工造成窝工和盲目赶工期造成二次进场,建议后续项目做好施工组织管理和协调工作,尽量减少吊装窝工和二次进场费。
3.6征租地
征租地费用占总投资的5.5%左右,土地调规时确定的机位点,建议在后期微观选址及施工过程中应尽量避免调整,否则会产生重复性费用,且需重新办理用地手续。
道路路径选择应结合当地乡村道路规划进行合作修路,尽量减少占用耕地的面积和租地费等。
参考文献
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作者简介:
王素花(1984-),女,硕士研究生,从事风电项目技经管理;Email: wangsuhua_04513248@163.com