摘要:普格采乃风电场建设中，通过利用大数据分析风能资源，引入全过程项目管理的理念和方法，开展设计优化，调整施工组织管理，优化施工工序，重视技术引领，利用视频监控系统进行安全管控科学有效的管理措施，实现了无伤亡、无环保事故，造价7000元/kW以下，确保了施工总工期10个月，工程建设总体优良目标。
关键词:山地风电场;全过程管理;管理措施;高质量开发
随着“碳达峰、碳中和”双碳目标的提出，作为可再生能源的风力发电进入了一个新的阶段［1－2］。根据国家相关政策，2020年年底之后陆上风力发电并网将不再提供发电补贴，风电行业正式进入平价时代，由补贴政策导向彻底转变为资源与市场导向，风电的盈利空间将大幅度压缩，这就要求风电在项目开发之初，做到全链条、无死角、高质量测算、设计及建设，才能在平价的情况下，实现二十年的运营周期，取得稳定的收益。故风电项目的高质量开发和精细化建设是大势所趋。鉴于已投产的山地风电的造价和成本普遍较高，为切实做到风电项目的成本管控，实现风电全生命周期优，笔者结合采乃风电的全过程开发和建设，从源头把控风电开发的各个环节，制定了风险预控措施，并督促各级单位严格执行。经过采乃项目各参建单位的共同努力，装机99.2MW的整装风场从开工至投产施工工期为10个月，工程造价7000元/kW以下。项目的成功开发，为后续高原山地风电的建设者提了宝贵的管理经验，有利于推动我国风电产业的健康良性发展。
1工程概况
普格采乃风电场项目位于四川凉山州普格县耶底乡、特口乡、特兹乡和洛乌乡境内的高原山区，项目安装31台，单台容量3.2MW的风电机组，叶轮直径为155m，轮毂高度为93.5m，总装机容量为99.2MW，年均发电量23151万kWh，年利用小时数2320h，采取4回35kV集电线路接入已建的甘天地一期220kV升压站。本风电场工程等别属于大型工程，风电机组塔架地基基础设计级别为甲级，结构安全等级为一级，基础设计使用年限为50年，建设总工期12个月。
2项目特性和施工难点
1)普格采乃风电场地处凉山高原地区，是典型的高原山地风场，凉山地区每年10月至次年1月为大风季，风速高达30～50m/s。大风季与每年10－12月的冰雪期叠加，加之每年7－8月份的雨季，导致年度施工有效时段进一步压缩。根据大唐集团公司2020年年底的开工批复，项目全投的时间为2021年12月底，故项目的施工工期十分紧张。2)大唐四川公司要求采乃风电项目建设成为高原山区风电的标杆项目。面对标杆工程、一流精品工程等高要求，主观上项目公司管理上仍存在旧的思想观念转变慢，“以包代管”，管理提升难度大等问题。客观上就要从项目的资源禀赋上做文章，从项目全过程管理的角度出发，从项目初设阶段的设计优化、风场的微观选址，施工招标阶段，选取一流的设备、承包商，施工组织等方面下功夫。3)2020年疫情防控和风电“抢装潮”等多种因素叠加，导致风力发电机组和塔筒供货十分紧张，大部分风场设备供货并未按期完成。因原供货合同的部分顺延，导致风力发电机组、塔筒等主要设备供货紧张在2021年上半年仍会持续，故本项目按期供货仍然是重要的建设风险。4)采乃风电场是典型的高原型山地风电场，道路崎岖，地形复杂，风机设备运输及吊装作业安全隐患相对较大。故项目具有吊装平台狭窄、大件运输运距长，大型吊装设备密集高，安全管理难度大等难点。
3项目全过程管理要点和采取的保障措施
3.1科学开展项目策划，做到未雨绸缪
项目工程策划是工程管理科学化、系统化、规范化的基础和保证，对项目的理解和把握是对项目进行策划的基础和重要前提条件，也是项目能否顺利实现的关键所在。理解和把握决策者的意图、意志，以及重点、难点的解决思路或合理避让等主观方面，并在确定预期目标后对工作内容进一步剖析和分解，使之具体化、形态化和简明化。风电工程建设中的项目策划就是在对风电项目有基本的了解、理解和相对准确的把握后，对项目的勘察设计、施工及验收进行具体、明晰的安排，对进度、质量、成本、安全等做到心中有数、正确处理、积极应对［3］。在具体安排实施过程，这不仅仅是指每天事务性的安排，更是对重要事项做出的安排或决定，如工程设计策划、工程管理组织策划、工程进度管理策划、工程造价管理策划、安全文明施工策划、工程质量工艺策划、工程创优策划、施工组织总设计和施工监理规划大纲等。采乃风电项目取得四川省能源局竞价核准后，大唐四川公司第一时间成立了采乃项目工作组，多次对采乃项目的基本情况如工程规模及特点、建设的重难点、建设环境、地理气候等客观方面进行专题分析，科学开展项目工程总体策划，要求设计单位进一步论证风资源，深入开展风机机位微观选址和风机基础设计优化，项目部进一步落实项目招标规划，选取一流的设备、一流的承包商。大唐集团公司批复开工后，提前开展工程施工策划，落实各项保障措施，有效地解决了塔筒钢板不能按期供货、大件运输交通管制、雨季大件运输难等多项难题，确保了工程的顺利推进。
3.2积极开展设计优化，推进精细化设计管理
3.2.1风资源论证
对于一个工程来讲，设计是工程建设的“龙头”，是工程建设的灵魂，设计标准和方案的确定直接关系到建设项目的成败。采乃风电的资源禀赋是客观的，但是如何最有效的利用其风能资源就是设计单位的主要工作。对于风电工程来说，风电风源评估是核心，风机选型是关键，微观选址是灵魂。所以准确评估风资源，是风电前期工作的核心，采乃风电项目采用3443号、3441号、3450号、3936号、3940号、5013号、7422号、7450号、7513号和7549号等10座测风塔的测风数据进行本风电场的风能资源评估，按照风电场风能资源评估技术规定要求，计算了风电场的空气密度、风切变指数、湍流强度、50年一遇最大风速、威布尔分布参数等风参数，从而进一步论证了采乃的风资源，证明风电场无破坏性风速，盛行风向稳定，确定了最大的可开发资源。
3.2.2微观选址和风机选型
微观选址和风机选型是风电项目优化设计的关键环节。在复杂地形下，微观选址和机组选型是一个反复迭代的过程，必须采取理论计算和现场实地踏勘相结合的方式进行，综合软件测算、现场条件、专家经验及厂家安全性复核意见，综合考虑风资源、道路、施工平台、地质条件、集电线路、地表附着物等因素，关注湍流、入流角、极值风速、风频分布、尾流等关键因素进行针对性布置，最终实现全场的技术经济最优。根据可研阶段采乃风电机组布置成果，对风电场进行了详细的微观选址工作，从风资源利用、地形地质条件、施工难度、工程占地、环境保护、敏感性因素等方面对每个风机机位的可行性进行分析判断，并对可研阶段工作确定的可能有问题的风电机组机位及时进行调整。采乃项目风电场风电机组的布置主要是根据场址风能资源分布情况和场址建设条件确定，综合考虑机型及本风电场的风频分布、风向分布、海拔、地形、地貌、已有设施的位置等影响因素。风电机组布置时对于山脊区域机位原则按列距不低于3倍风轮直径、行距不低于5倍风轮直径考虑，尽量充分利用风能资源。设计单位根据设备性能，结合微观选址机位布置，以风能密度图谱为基础，结合主导风向、叶轮直径、风能密度利用最小值等参数，在区域范围内按照山地排布规则，开展全场寻优。从资源最优点开始排布，逐步形成一个排布方案，依次再从资源次优点开始排布，以此类推遍历场址内所有符合条件的点，生成多个排布方案。从所有的排布方案中选出装机容量最大的方案或整场发电量最高的方案，并获取对应的风机机位坐标。根据风电机组布置优化方案，采乃风电场最终安装31台单机容量为3.2MW的风电机组，风电场总装机容量99.2MW，从而最大限度地利用风能资源。
3.2.3风机基础优化
采乃风电项目2019年可研报告，风电机组基础设计依据的规范为《风电机组地基基础设计规定(试行)》(FD003—2007)，新版规范《陆上风电场工程风电机组基础设计规范》(NB/T10311－2019)于2020－05－01日实施，部分结构可靠性指标发生变化，尤其是修正系统和脱开比的取值。为进一步降低造价，根据采乃项目的建设时段为2021年，大唐四川公司要求设计单位按照新版规范对风机基础进行进一步优化。为较准确拟定风机基础结构方案，框算风机基础工程量，设计单位依据最新国家规范，以已定标的东方风电主机厂家技术资料为设计边界条件，再次对风机基础设计方案进行复核，对设计基础进一步优化。在保证结构安全、适用的前提下，单台风机基础经优化，从原设计的457m3降至340m3，工程量较可研阶段明显减少约16%，合计节省约538万元。
3.3落实工程施工策划，科学组织建设工程
1)制定合理工期，优化施工组织设计和资源配置［4］。一是根据合同约定的投产工期，制定各个分部分项工程的工期节点目标，并根据节点目标，优化实施性施工组织设计，确定投入的人、材、机等资源配置。根据工程建设的不同阶段，匹配设备资源，尤其主吊资源和设备的匹配，确保最大限度利用主吊，发挥最大的吊装效率。二是提前根据中标的设备参数对风场道路进行路勘设计，最大限度满足大件设备运输，为后期高效运输和吊装奠定基础。三是提前对风机平台进行3D模型模拟验算，一机一策，建立“小平台”的吊装平台设计理念，节约用地，确保风机平台合理布置，节约征地和减少开挖面积。四是加强同步协调，电网验收、生产准备提前介入，确保无缝衔接，确保即投产，即稳定，即发挥最大生产效能。
2)严格工程造价管控。全员深刻认识造价就是盈利，造价就是生命力，树立管工程必须管造价理念，持续贯彻落实“即竣工即结算”。一是将造价管理工作要提前到采乃设计方案阶段，夯实工程造价管控基础。二是建立“按期完工”是项目健康成长，有效控制工程造价的最有效手段，在保证工程安全和质量的前提下，控制好关键节点和关键工作，加快施工进度，并及时果断采取纠偏措施，确保项目按期投产，从而有效规避各类补偿、索赔和费用风险［5］。三是加强变更管理，严控设计变更，积极引导开展有利于业主节支降造、节约工期的设计优化变更。四是注重设计变更文件、重大技术方案调整的技术经济评审和比选，注重重大变更的经济影响评价。五是按照大唐四川公司造价管理相关办法，严格执行审批管理程序，及时进行变更处理和工程量认定。采乃项目从建设之初，就制定了严格合同变更管理办法，建立了造价管理组织机构，明确了各部门变更管理的责权，完善了造价控制流程，规范了各个环节的造价管理内容和标准，对变更进行严格审查，避免不必要的变更，最终实现了采乃风电场造价控制在7000元/kW以内。
3)加强质量过程管理，尤其是各施工工序的管理。风电工程是集风电基础土方开挖、基础混凝土浇筑、设备吊装、电气设备安装调试为一体的综合性工程，极易发生大体积混凝土裂纹、螺栓紧固超标等质量通病。为消除质量通病，全面提升工程施工质量，采乃项目加强了入场人员的质量意识教育，严格材料进场质量检验制度和验收程序，要求业主、监理和施工三方质监人员加强沟通，全程监督并参与各个施工工序的验收，未达到质量要求，严禁进入下一道工序，从而在源头上控制施工质量。
4)标准化安全环保管理。一是严格按照中国大唐集团的安全管理办法，健全安全生产责任体系，完善基建安全制度，完善双防机制，加强风险分级管控和隐患排查双重预防机制，严格执行周施工作业风险防控、月事故隐患排查。强化大件设备吊装等高风险作业管控，强化业主带班和监理旁站，加强作业人员的安全教育培训、技术交底，提升作业人员的安全素质，针对危险性较大的作业装设视频监控，安排人员对现场作业实时巡查、监控，及时发现并纠正现场违章作业，提升工程现场监管能力。二是借鉴其他集团的先进经验，最大限度保护下边坡原有植被不受扰动，维持下边坡原有生态，确保“三同时”。采乃项目以狠抓施工现场安全保障措施，以严的作风、实的举措，确保了基建现场安全平稳，从开工至投产发电，未发生一起人员伤亡和不良环保舆论的安全环保责任事件。
5)业主、监理、施工单位及设备厂家“四位一体”，确保设备供货。一是受地方交通运力和不定期的交通管制对风电大件设备运输造成影响，影响工程进度，为积极“破局”，参建四方共同协调地方政府，支持大件设备运输，并采取增加运输设备，缩短运输周期等措施，保证了设备供应。二是山地风电施工受天气和场地制约的影响，设备供货需求计划多变，为保证设备供货和卸货及时，不造成押车，参建各方建立了日调度机制，利用微信群平台在每晚制定次日的运输计划，并严肃执行，若哪家不执行，则严肃考核，从而保证了设备供货的及时性和准确性。
4工程建设成果及亮点
1)项目策划在工程全过程管理上的成功应用。采乃风电项目从开发之初，大唐四川公司就破除旧的开发各阶段“各自为政”的管理理念，贯彻了全过程管理理念。从风电工程的风资源论证、初设阶段设计优化、招投标及施工组织管理进行了综合策划，并严格实施，采乃项目各阶段的进展基本达到了策划的效果，为后续的工程全过程管理奠定了管理基础。
2)设计优化取得较大成果。造价是工程的第一生命力，大唐四川公司高度重视设计优化和降造工作，先后组织召开了2次大型设计优化联络会，就风机微观选址和风机选型、风机基础、风场道路、集电线路、升压站布置、运维方式提出优化要求，项目公司及设计单位积极落实优化方案，严控设计变更，努力降造，最终将采乃造价控制在7000元/kW以下。
3)利用5G技术，确保风场无线信号全覆盖，同步建立视频监控系统，为安全管控提供了科技手段。积极探索偏远地区复杂环境下的通信研究，利用工业级无线网桥，由有线网络接入后远距离无线发射至山顶，距离较远的通过无损中继的方式进行多级中转传输，实现无线网络的全覆盖，确保每个风机机位移动信号全覆盖，组成数据联络实时化、安全管理可视化的项目管理平台，解决了偏远山区通信不畅的问题。
5结语
普格采乃风电场通过引入全过程项目管理的理念和方法，通过对项目不同阶段的策划和管理，开展设计优化，调整施工组织管理，优化施工工序，重视技术引领，利用大数据分析风能资源，利用视频监控系统进行安全管控，科学有效管理措施的落实，确保了工程高质量建设。在全体参建单位的共同努力下，最终实现了无伤亡事故、无环保事故的安全环保目标，工程建设总体优良，在工程现场开工晚2个月的基础上，最终实现了按期投产发电，施工总工期10个月，较计划总工期缩短了2个月，工程造价控制在7000元/kW之内。
作者：朱利明 单位：大唐四川发电有限公司