基于新能源電站設計標準化研究的探討

關鍵詞：設計標準化，新能源電站，高質量發展

0引言

為實現我國碳達峰、碳中和的目標，在習近平總書記提出的“四個革命、一個合作”能源安全新戰略引領下，發電企業搶抓新發展格局下的新機遇，力爭實現新能源業務跨越式發展。發電企業面臨的競爭越來越激烈，要在競爭中生存與發展，需要不斷提高產品品質、增強企業核心競爭力。充分發揮企業標準化的基礎性和引領性作用，是企業加快產業轉型升級、提升核心競爭力和綜合管理水平的重要途徑[1]。企業通過新能源電站設計標準化研究解決新、改建項目的設計質量不統一與企業快速持續發展不匹配之間的矛盾。

依據安全可靠、經濟實用的原則，在建立企業標準化的背景下，開展新能源電站設計標準化技術方案研究，確保技術方案具備科學性、合理性和適用性，能適應陸上風電、光伏行業發展的需求。通過新能源電站設計標準化，提高工作效率，加快工程設計、評審進度，方便運行維護，為企業高質量發展奠定基礎。同時能夠提升投資項目設計階段、建設階段、運營階段的技術管理能力，為后續項目全階段的技術管理提供典型示范。

1新能源電站設計標準化研究面臨的問題

新能源電站設計標準化研究的基本思路是將統一、簡化、協調的理念應用于工程設計、建設、運行中，在優化和統一的基礎上，簡化設計工作流程，促進項目快速推進，保障投資項目的質量、速度、安全、效益的統一。但設計標準化技術方案研究過程仍面臨以下問題。

1.1設計差異

發達國家一般是以國際標準來進行企業技術管理，我國該方面較為薄弱，只能在過程中不斷提升技術標準[2]。隨著企業投資的新能源項目數量的快速增加，項目選用的設計單位數量也隨著增加，不同設計單位基于以往項目經驗，在設計理念、風險分析中存在差異化經驗，設計成果逐漸呈現多樣性，特別在安全可靠性、技術創新應用、技術經濟分析等多維度考量平衡不同，存在與企業對項目長期收益穩定、安全可靠、便于運維的訴求不完全統一的情況。

1.2技術更新快速帶來的挑戰

隨著新能源技術創新技術快速發展，例如大跨度柔性支架技術、超高混塔技術、智能化運維等，給新能源電站設計標準化帶來了挑戰，設計標準化技術方案需要保持方案的穩定性和持續性。但技術更新迭代過快，導致技術方案無法適用項目遠期的技術改進要求，落后于技術發展，極大降低企業市場競爭力。

1.3不同類型新能源電站的特定需求

標準化對象受標準約束，標準所反應的標準化對象則是動態變化的[3]。不同地區、不同類型的新能源電站，例如位于新疆地區與廣西地區的光伏電站，從組件選型、建筑物功能、接入要求以及運維條件等多方面具有顯著不同的特點與需求。要統籌考慮設計標準化研究成果在項目應用中普遍適用性與特殊要求的之間平衡。

1.4效率與創新的平衡

標準化設計可以提高設計質量和效率，降低成本，但也可能限制設計師的創新能力。標準化工作要開放創新，以高水平標準化助力培育企業的新質生產力[4]。如何在標準化設計的基礎上，鼓勵創新，實現標準化與創新的平衡，是新能源電站設計標準化建設面臨的挑戰。

2新能源電站設計標準化研究的必要性及策略

2.1新能源電站設計標準化研究的必要性

2.1.1提高設計質量

通過設計標準化研究，對設計輸入的基礎資料提出范圍和深度要求，明確電站設計工作基礎采用的計算原則，避免由于設計基礎資料不確定及計算原則不統一引起的設計結論偏差，促進項目設計質量的提升。企業標準化工作有助于提升企業管理的精細化、標準化水平，促進企業管理的跨越[5]。有利于統一并提高企業對投資項目的設計標準和安全要求，減少由于設計標準不滿足企業發展要求帶來的設計質量偏差。通過對設計方案技術標準的優化和統一，使電站的發電效率、建設、運維管理更加符合企業自身特點與管理要求。

2.1.2降低建設、運維成本

通過設計標準化研究，能助力企業規劃組件、儲能裝置、建設管理及運維管理服務等集中采購工作，助力企業降低采購成本。同時結合標準化設備的采用，提升設備替代通用性，可有效降低企業在建設管理及后期運營階段備品備件數量，實現備品備件的存量減少，降低運行維護成本，提高新能源電站的經濟效益。

2.1.3保障運行安全

新能源電站的安全運行至關重要。通過企業主導設計標準化技術方案，融入差異性的技術標準和管理要求，確保新能源電站的電氣系統、控制系統、消防系統等方案更加符合企業安全性需求。有效實施標準，是標準化發展的根本目的[6]。設計標準化技術方案的運行維護流程有利于企業及時發現、識別電站運行中的技術問題，提出更加有效和針對性的解決方案，保障企業投資新能源電站實現安全穩定運行，保障投資項目長期目標實現。

2.1.4促進行業發展

當前，碳達峰、碳中和進程加快，對能源電力行業帶來深刻變革[7]。企業通過新能源電站設計標準化研究能夠加強投資項目的規范化和規模化，提升企業的市場競爭力、話語權、品牌形象及行業影響力，帶動行業技術創新與可持續發展。

2.2對應策略與建議

（1）加強對標準化設計研究成果的宣傳和培訓，提高設計單位對企業標準化設計成果的認識和理解，在設計中加以落實。同時建立健全監督和評估機制，確保設計標準化成果在項目應用中的質量和效果。

（2）加大對企業新能源電站設計標準化的投入，提高標準化建設水平。建立動態標準化機制，密切關注新能源技術的發展動態，加強對新技術和新設備的研究和應用，將成熟的新技術和新設備納入企業設計標準化體系，確保技術方案的先進性和可持續性。

（3）針對不同地區、不同類型的新能源電站，在標準化設計的基礎上，充分考慮不同類型電站的特點和需求，技術方案應具有一定選擇與和拓展性，確保設計標準化技術方案既符合標準化要求，又滿足項目特定需求。

3新能源電站設計標準化研究成果的主要內容

通過設計標準化研究建立“技術標準+典型方案+可行性研究設計導則”三層結構，形成企業標準、技術手冊等文件，研究成果結合企業已投資項目生命周期內已發現、發生的的問題，提出對應技術方案解決措施與建議，充分關注企業后續投資項目的技術管理需求。重視項目前期技術方案決策關鍵環節，同時將企業技術關注重點要求納入成果文件的要求中，強調對關鍵監控技術點進行分析和提出解決方案，為項目投資決策提供科學化、規范化的支撐依據。

3.1技術標準

依托設計標準化研究，結合新能源發電及企業運行管理需求特點，編制了《智能光伏電站技術規范》《智能風電場技術規范》企業技術標準，對未來新能源智能場站的完整形態提出構想。綜合技術的可行性和經濟性，保證其基礎性的智能化要求具備可實施性，為新能源項目的智能化建設提供指導意見。根據企業管理要求，依托物聯網、云計算、數字孿生、人工智能、5G等技術，提出技術標準，包括數據、算法、網絡和功能平臺研究，確保智能設備、數據平臺、調控管理、智慧化改造設計等方面具有明確的技術要求，保證項目各階段設計有據可依。

技術標準中明確智慧運營規劃的“云數-物邊”和“1+4+N”架構，遵循“標準統一、數據集中”的原則將場站數據匯集到云端大數據平臺上，在此基礎上支撐“智慧新能源運營管理平臺”“智能生產管控平臺”“智能集控平臺”（區域集控場景）、“智能運維平臺”“電力營銷平臺”及多個專項智能化應用。技術標準規定了智能設備與運行、智能場站的調控和管理、智慧化工地的技術標準要求，并結合已建成的存量新能源電站提出了智能化改造的目標與方向。

3.2典型設計技術方案

以國家法律法規、規程規范、企業技術標準為基礎，結合已建項目經驗，根據企業基建管理工作要求，編制了《陸上風電場場區典型設計》《集中式光伏電站場區典型設計》《智能風電場、光伏電站升壓站典型設計》《新能源投資項目建筑裝修標準化規范手冊》文件，制定統一新能源電站一般工況條件下的典型設計技術方案，基本涵蓋現有常規新能源電站的全部內容，典型設計技術方案從資源水平評估方法、主要發電設備選型、電氣設計與設備選型、場內外集電線路設計、土建基礎設計、升壓站布置、監控設計、智能化運維、構建筑物典型單位的裝修方案等多方面，分別就參數取值要求、計算方法、材料選擇要求、設計圖紙給出技術方案的設計與說明，同時給出了各專業的典型工程量，用于設計過程中的造價控制。

典型設計技術方案滿足“安全可靠、經濟適用、技術先進、節能環保”的要求，具有通用性、統一性、兼顧性和前瞻性。遵循“模塊化建設”的技術架構，以“模塊調控”為功能特征，堅持安全可靠、經濟合理、綠色環保、優化創新的設計理念，采用“高效建設”的設計思路。

3.3可行性研究設計導則

隨著國家法律法規對新能源項目建設的日臻完善，企業對項目的可行性研究深度提出更高要求。在行業發布的可行性研究報告編制規程基礎上，編寫了《陸上集中式風力發電工程可行性研究設計導則》《集中式光伏發電工程可行性研究設計導則》《分布式光伏發電工程可行性研究設計導則》，要求可行性研究設計應達到初步設計階段深度。設計導則主要為補充、細化編制規范的要求，明確設計輸入條件。針對行業政策、技術發展趨勢提出關注點，提出需落實的具體內容，固化部分設計附圖、附表要求，統一可行性研究設計報告的格式。同時導則與企業的典型設計文件、技術標準、建設管理制度、要求緊密結合，特別是在資源評價、運行管理規劃、經濟評價取值等多個方面提出明確的取值要求，具有顯著的企業特性。

形成具有指導意義的可行性研究階段設計編制模板。一是加強對新能源投資項目前期工作約束性條件的論證，對場址選擇、接入方案、電量計算、電價分析、消納分析等論證要求更全面；二是明確編制可行性研究報告時，要求土地規劃、資源分析、地勘資料、線路設計、道路規劃等加深設計深度，使各專業工作深度接近或達到初步設計深度；三是豐富支持性文件的內容，除常規支持性文件如土地、規劃、環評、地災、節能評估外，強調了對接入方案、壓覆礦、文物、洪評、技術專題報告等支持性文件的獲取。可行性研究設計編制標準化有效保證可行性研究報告編制深度滿足規定要求以及可行性研究報告格式標準化、流程化，有效解決不同設計單位可行性研究報告編制質量不統一的問題，全面提升工作效率和管理水平。促進設計單位縮短項目可行性研究報告編制周期，促進企業對項目可行性研究投資決策更具科學性和經濟性。

通過對新能源電站設計標準化的研究，從設計標準、典型方案、整體方案基本實現全覆蓋，提出適應企業快速發展的技術標準。標準化過程中企業統一了設計質量管控標準，提升了對投資項目技術管控能力，降低項目全生命周期技術風險發生的可能性。

3.4研究成果宣貫

通過宣貫積極推動企業內部及設計合作單位對設計標準化研究成果的理解，加強研究成果應用過程交流與溝通，收集并分析反饋意見，不斷完善研究成果內容，確保從設計標準、典型方案至整體方案基本實現全覆蓋，促進企業統一設計質量管控標準，提升對投資項目技術管控能力，降低項目全生命周期技術風險的發生的可能性。

4結語

新能源電站設計標準化研究是推動新能源企業技術進步、提高項目質量的基礎，是企業提高經營效益的有效手段，是企業實現科學管理的重要工具。雖然在研究過程中面臨多重挑戰，但通過研究促進企業不斷完善技術標準體系、加強對設計引導、建立動態標準化機制等策略，有效推動新能源電站設計標準化研究與實施。未來隨著新能源技術研究的不斷深入，設計標準化研究成果將為企業高質量發展奠定基礎，助力企業長期目標的實現。