一种海上风电发展规划及评估预警方法和系统与流程

1.本发明涉及规划及评估预警等技术领域，尤其涉及一种海上风电发展规划及评估预警方法和系统。


背景技术：

2.海上风电一般技术难度大、投资力度大、开发周期长、运维难度大、海域用途与海况复杂，期规划的合理性非常重要。目前关于海上风电的智能管理系统主要集中在两个层面，一是项目层面，包括海上风电场规划设计、风机智能运维等方面，进行海上风电场的数字化设计、集中监控、故障诊断、资产管理等工作，目的是指导风场工作，降低风电场投资成本，提升利用小时，降低运营成本；第二是宏观规划层面，进行区域资源的规划和宏观选址，这两方面在一定程度上帮助了海上风电的快速发展。
3.目前两个层面的技术，要么注重于单独的项目规划设计、生产运营工作管理，要么仅仅在宏观上进行规划而未能与实际生产结合，未能将宏观用于指导具体项目，也未能将具体项目用于反馈优化宏观规划，形成闭环。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
5.为此，本发明的目的在于提出一种海上风电发展规划及评估预警方法，可从宏观的发展态势、各个海域发展现状、当前状况、可开发状况等更为宏观、长周期的层面出发，对于进行宏观的发展规划初定；随后，与基建、生产、经营等不同维度进行融合，由规划指导基建、生产、经营，由基建、生产、经营反馈优化规划，以此来支撑海上风电的合理发展规划。
6.本发明的另一个目的在于提出一种海上风电发展规划及评估预警系统。
7.为达上述目的，本发明一方面提出了一种海上风电发展规划及评估预警方法，包括：
8.s1,分析全国海上风电发展态势以确定全国海上风电发展的宏观形势；计算海域资源的规划情况，确定全国海上风电资源的规划开发量和开发时间安排；分析企业整体发展态势，确定企业投入风电开发的投入量；分析企业在沿海各区域的发展现状，确定企业在各区域的开发力度；s2,基于s1，明确初步企业海上风电的发展规划；s3,根据企业海上风电的多个现状对所述初步企业海上风电的发展规划进行修正，得到修正后的企业海上风电的发展规划，根据所述修正后的企业海上风电的发展规划，分解制定基建、生产、经营和安全的目标并跟踪执行，对执行情况进行评估反馈。
9.另外，根据本发明上述实施例的海上风电发展规划及评估预警方法还可以具有以下附加的技术特征：
10.进一步地，在本发明的一个实施例中，所述分析全国海上风电发展态势以确定全国海上风电发展的宏观形势,包括：进行第一预设年数的全国海上风电装机、单机容量和单机类型方面的整体分析；以及进行业领军企业或对标企业第二预设年数的海上风电的投
资、生产和经营方面的统计分析。
11.进一步地，在本发明的一个实施例中，所述计算海域资源的规划情况，确定全国海上风电资源的规划开发量和开发时间安排,包括：计算可开发区域的规划情况，分析各个区域的开发现状和开发潜力，统计所开发区域的多种自然条件，以进行所述开发区域的开发潜力计算；其中，所述开发现状和开发潜力通过资源条件，计算在当前及第三预设年数的技术条件下，所述各个区域的可开发容量，统计计算所述各个区域在可开发条件下的已开发容量。
12.进一步地，在本发明的一个实施例中，所述方法,还包括：从资产、经营和生产三个方面，分别进行企业发展海上风电整体评价和分析企业在各区域的发展现状。
13.进一步地，在本发明的一个实施例中，所述进行企业发展海上风电整体评价，包括：所述资产方面统计企业第四预设年数的海上风电的新增装机、累计装机值，并计算新增装机、累计装机与标准值的偏差，所述标准值取同年全国同类对标企业新增装机、累计装机的平均值；所述生产方面统计计算企业第四预设年数的利用小时、分状态电量值、检修能力等数据，并计算利用小时、分状态电量与标准值的偏差，标准值取同年全国同类对标企业的平均值；所述经营方面统计计算企业第四预设年数的海上风电的营业收入、净利润和度电利润，并计算单位容量营业收入偏差和度电利润偏差，计算公式如下：
[0014][0015]
其中，δg为单位容量营业收入偏差，n为企业内部的区域数量，gi为企业在i区域的海上风电营业收入，pi为企业在i区域的海上风电装机容量，∑g为全国海上风电营业收入综合，∑p为全国海上风电总装机容量。
[0016]
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述分析企业在各区域的发展现状，包括：所述资产方面统计计算企业在各个区域的装机容量；所述经营方面统计计算企业海上风电在各个区域的营业收入、净利润和度电利润；所述生产方面统计计算区域海上风电当前运行状态、利用小时、故障损失小时以及利用小时偏差和故障损失小时偏差，计算公式如下：
[0017][0018][0019]
其中，h
loss_gz
为企业的故障损失小时，δh
loss_gz
为故障损失小时偏差，e
loss_gz_i
为企业在第i个区域在故障期间应发但没发的电量，该电量根据故障期间的风速、风功率曲线获得，p
gz_i
为第i个区域故障设施的总容量，为全国平均故障损失小时。
[0020]
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述s2,包括：通过综合分析全国发展态势、海域资源规划、企业发展态势和企业在各沿海的发展情况，初步制定企业海上风电的第四预设年数的投资、生产和经营三类方面的发展规划目标。
[0021]
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述根据企业海上风电的多个现状对所述初步企业海上风电的发展规划进行修正，得到修正后的企业海上风电的发展规划，包括：采用所述初步制定企业海上风电的第四预设年数的投资、生产和经营三类方面的发展规划目
标，利用滚动更新和偏差计算，对于初步制定的计划进行更新和修正。
[0022]
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述滚动更新，包括：计算投资的关键指标，基于所述关键指标计算所述关键指标与目标指标的差异率，根据所述差异率对投资的目标进行修正；根据生产和经营两个方面的核心指标，分析影响所述核心指标的可预测关键参数，对所述可预测参数进行预测得到核心指标预测值；分析所述投资的关键指标对于生产和经营核心指标的影响，综合投资指标和生产、经营指标的预测值，采用分析方法，得到在投资调整情况下的生产、经营指标预测值。
[0023]
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述偏差计算，包括：
[0024]
通过综合统计计算投资、生产、经营三个方面的核心规划指标与实际执行指标的偏差率，并通过所述偏差率反馈进行发展规划指标计算的调整修正；其中，
[0025]
在所述投资方面对规划期内不同阶段的分析，统计计算企业逐年的储备容量、核准容量、开工容量和投运容量，以及相对于制定目标的开工完成率和投运完成率；对于发展规划制定优化通过第五预设年数平均每年储备容量核准容量转化率、核准容量开工容量转化率和开工容量投运容量转化率计算得到：
[0026][0027][0028][0029]
其中，η
cb_hz
为平均每年储备容量核准容量转化率，η
hz_kg
为平均每年核准容量开工容量转化率，η
kg_ty
为平均每年开工容量投运容量转化率，p
cb
为企业年储备容量，p
hz
为企业年核准容量，p
kg
为企业年开工容量，p
ty
为企业年投运容量；
[0030]
在生产和经营方面，生产计划统计计算核心生产和经营指标，以及相应的偏差率。
[0031]
本发明实施例的海上风电发展规划及评估预警方法，从宏观的发展态势、各个海域发展现状、当前状况、可开发状况等更为宏观、长周期的层面出发，对于进行宏观的发展规划初定；随后，与基建、生产、经营等不同维度进行融合，由规划指导基建、生产、经营，由基建、生产、经营反馈优化规划，以此来支撑海上风电的合理发展规划。
[0032]
为达到上述目的，本发明另一方面提出了一种海上风电发展规划及评估预警系统，包括：
[0033]
态势发展确定模块，用于分析全国海上风电的发展形势；对企业海上风电的发展状况统计分析，进行企业发展海上风电整体评价；细化各个区域，对企业在各个不同发展区域中的整体状态进行统计分析与评价；统计企业所开发区域或海上风电可开发区域的资源条件，分析各个区域的开发现状和开发潜力；发展规划模块，用于根据所述态势发展模块的结果，制定和优化企业海上风电的发展规划目标；投资生产经营模块，用于基于所述发展规划模块分析企业资源获取、工程建设和并网运行的状态，对于前期各阶段的计划执行进行跟踪、分析、评估和风险预警；总体体现企业运行期的生产状态，对于企业在各个区域海上风电的生产计划执行情况进行评估和预警，进行后续规划年生产计划的预测；统计分析企
业在运行期的经营状态，对所述经营状态进行分析与评估，并进行后续规划年经营情况的预测和预警。
[0034]
本发明实施例的海上风电发展规划及评估预警系统，从宏观的发展态势、各个海域发展现状、当前状况、可开发状况等更为宏观、长周期的层面出发，对于进行宏观的发展规划初定；随后，与基建、生产、经营等不同维度进行融合，由规划指导基建、生产、经营，由基建、生产、经营反馈优化规划，以此来支撑海上风电的合理发展规划。
[0035]
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
[0036]
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0037]
图1为根据本发明实施例的海上风电发展规划及评估预警方法的流程图；
[0038]
图2为根据本发明实施例的海上风电发展规划及评估预警方法的具体流程图；
[0039]
图3为根据本发明实施例的海上风电发展规划及评估预警系统结构示意图；
[0040]
图4为根据本发明实施例的海上风电发展规划及评估预警系统具体结构示意图。
具体实施方式
[0041]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0042]
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0043]
下面参照附图描述根据本发明实施例提出的海上风电发展规划及评估预警方法及系统。
[0044]
图1是本发明一个实施例的海上风电发展规划及评估预警方法的流程图。
[0045]
如图1所示，该方法包括但不限于以下步骤：
[0046]
s1,分析全国海上风电发展态势以确定全国海上风电发展的宏观形势；计算海域资源的规划情况，确定全国海上风电资源的规划开发量和开发时间安排；分析企业整体发展态势，确定企业投入风电开发的投入量；分析企业在沿海各区域的发展现状，确定企业在各区域的开发力度。
[0047]
s2,基于s1，明确初步企业海上风电的发展规划；
[0048]
s3,根据企业海上风电的多个现状对初步企业海上风电的发展规划进行修正，得到修正后的企业海上风电的发展规划，根据修正后的企业海上风电的发展规划，分解制定基建、生产、经营和安全的目标并跟踪执行，对执行情况进行评估反馈。
[0049]
进一步地，如图2所示，本发明实施例中，首先分析全国的海上风电发展态势，确定全国海上风电发展的宏观形势。
[0050]
可以理解的是，企业发展态势是对全国海上风电和全国范围内海上风电主要开发企业近些年海上风电发展趋势进行统计分析，主要分为两大部分：进行近几年全国海上风电装机、单机容量、单机类型等方面的整体分析；行业领军企业或主要对标企业近些年海上风电的投资、生产、经营方面的统计分析。
[0051]
进一步地，计算海域资源的规划情况，确定全国海上风电资源的规划开发量和开发时间安排。
[0052]
具体的，计算可开发区域的规划情况，主要分析各个区域的开发现状和开发潜力，统计所开发区域的水深、地质条件、水文条件等，以进行所开发区域开发潜力计算；开发区域的开发现状和开发潜力通过资源条件，计算在当前及未来5年内的技术条件下，各个区域的可开发容量，统计计算各个区域在可开发条件下的已开发容量。
[0053]
进一步地，分析企业的整体发展态势，确定企业可用于投入风电开发的力量。
[0054]
具体的，企业发展态势是对企业海上风电的发展状况进行统计分析，进行企业发展海上风电整体评价，主要包括资产、经营、生产三个方面。
[0055]
作为一种示例，本发明资产部分统计企业近5年海上风电的新增装机、累计装机值，并计算新增装机、累计装机与标准值的偏差，标准值取同年全国同类对标企业新增装机、累计装机的平均值；生产主要统计计算企业近5年的利用小时、分状态电量值、检修能力等数据，并计算利用小时、分状态电量与标准值的偏差，标准值取同年全国同类对标企业的平均值；经营主要统计计算企业近5年海上风电的营业收入、净利润、度电利润，并计算单位容量营业收入偏差、度电利润偏差，计算公式如下：
[0056][0057]
其中，δg为单位容量营业收入偏差，n为企业内部的区域数量，gi为企业在i区域的海上风电营业收入，pi为企业在i区域的海上风电装机容量，∑g为全国海上风电营业收入综合，∑p为全国海上风电总装机容量。
[0058]
进一步地，分析企业在沿海各区域的发展现状，初步确定企业可在各区域的开发力度。
[0059]
具体的，分析企业在各区域的发展现状，包含资产、生产、经营三个方面。资产主要统计计算企业在各个区域的装机容量；经营主要统计计算企业海上风电在各个区域的营业收入、净利润、度电利润；生产主要统计计算区域海上风电当前运行状态、利用小时、故障损失小时以及利用小时偏差、故障损失小时偏差，如下式，h
loss_gz
为企业的故障损失小时，δh
loss_gz
为故障损失小时偏差，e
loss_gz_i
为企业在第i个区域在故障期间应发但没发的电量，该电量根据故障期间的风速、风功率曲线获得，p
gz_i
为第i个区域故障设施的总容量，为全国平均故障损失小时。
[0060][0061][0062]
进一步地，综合上述分析，初步明确企业海上风电的发展规划。
[0063]
具体的，初步明确企业的海上风电规划，主要通过综合分析全国发展态势、海域资源规划、企业发展态势、企业在各沿海的发展情况，初步制定企业海上风电的近5年投资、生产、经营三类方面的发展规划目标。
[0064]
进一步地，根据企业海上风电的多个现状对初步企业海上风电的发展规划进行修正，得到修正后的企业海上风电的发展规划，根据修正后的企业海上风电的发展规划，分解制定基建、生产、经营和安全的目标并跟踪执行，对执行情况进行评估反馈。
[0065]
具体的，本发明采用初步制定的近5年投资、生产、经营三类方面的发展规划目标，可采用：滚动更新的方法和偏差计算的方法，对于初步制定的计划进行更新和修正。
[0066]
作为一种示例，滚动更新的方式是：首先计算投资的关键指标，计算投资关键指标与目标指标的差异率，根据差异率对于投资的目标进行修正；其次，根据生产、经营两个方面的核心指标，分析影响其核心指标的可预测关键参数，对于该可预测参数进行预测，由此得到核心指标预测值，如对于风电发电量具有影响的平均风速预测；再分析投资关键指标对于生产、经营关键指标的影响，综合投资指标和生产、经营指标的预测值，采用关联分析、相似日分析等方法，得到在投资调整情况下的生产、经营指标预测值；比如根据预测的风速、装机容量，结合在同年同阶段该风速下的发电功率、发电量以及设备运行年限及状态影响，进行后续发电量预测。
[0067]
作为一种示例，偏差计算的方法是：通过综合统计计算投资、生产、经营三个方面的核心规划指标与实际执行指标的偏差率，并通过偏差率反馈进行发展规划指标计算的调整修正。
[0068]
作为一种示例，在投资方面，在规划期内不同阶段的分析主要统计计算自规划初始年开始至今企业逐年的储备容量、核准容量、开工容量、投运容量，以及其开相对于制定目标的开工完成率、投运完成率。基于该数据，对于发展规划制定优化通过3年内平均每年储备容量核准容量转化率、核准容量开工容量转化率、开工容量投运容量转化率计算得到：
[0069][0070][0071][0072]
η
cb_hz
为平均每年储备容量核准容量转化率，η
hz_kg
为平均每年核准容量开工容量转化率，η
kg_ty
为平均每年开工容量投运容量转化率，p
cb
为企业年储备容量，p
hz
为企业年核准容量，p
kg
为企业年开工容量，p
ty
为企业年投运容量。
[0073]
作为一种示例，在生产、经营方面，生产计划主要统计计算核心生产、经营指标，以及相应的偏差率。
[0074]
本发明实施例的海上风电发展规划及评估预警方法，从宏观的发展态势、各个海域发展现状、当前状况、可开发状况等更为宏观、长周期的层面出发，对于进行宏观的发展规划初定；随后，与基建、生产、经营等不同维度进行融合，由规划指导基建、生产、经营，由基建、生产、经营反馈优化规划，以此来支撑海上风电的合理发展规划。
[0075]
为了实现上述实施例，如图3所示，本实施例中还提供了海上风电发展规划及评估预警系统10，该系统10包括：态势发展确定模块100、发展规划模块200和投资生产经营模块300。
[0076]
态势发展确定模块100，用于分析全国海上风电的发展形势；对企业海上风电的发展状况统计分析，进行企业发展海上风电整体评价；细化各个区域，对企业在各个不同发展区域中的整体状态进行统计分析与评价；统计企业所开发区域或海上风电可开发区域的资源条件，分析各个区域的开发现状和开发潜力；
[0077]
发展规划模块200，用于根据态势发展模块100的结果，制定和优化企业海上风电的发展规划目标；
[0078]
投资生产经营模块300，用于基于发展规划模块分析企业资源获取、工程建设和并网运行的状态，对于前期各阶段的计划执行进行跟踪、分析、评估和风险预警；总体体现企业运行期的生产状态，对于企业在各个区域海上风电的生产计划执行情况进行评估和预警，进行后续规划年生产计划的预测；统计分析企业在运行期的经营状态，对经营状态进行分析与评估，并进行后续规划年经营情况的预测和预警。
[0079]
进一步地，如图4所示，本发明实施例中，态势发展确定模块100，包括：
[0080]
全国发展态势模块、企业发展态势模块、区域发展现状模块和海域资源规划模块。
[0081]
进一步地，如图4所示，本发明实施例中，投资生产经营模块300，包括：
[0082]
投资建设模块、生产模块和经营分析模块。
[0083]
进一步地，结合图4，展示出各个模块的具体作用。
[0084]
全国发展态势模块，用于分析全国海上风电的发展形势；
[0085]
企业发展态势模块，用于对企业海上风电的发展状况进行统计分析，进行企业发展海上风电整体评价；
[0086]
区域发展现状模块，用于在企业发展态势的基础上进一步细化至各个区域，对企业在各个不同发展区域中的整体状态进行统计分析与评价；
[0087]
海域资源规划模块，用于统计企业所开发区域或海上风电可开发区域的资源条件，分析各个区域的开发现状和开发潜力；
[0088]
发展规划模块，用于综合全国发展态势模块、企业发展态势模块、区域发展现状模块、海域资源规划模块的结果，制定、优化企业海上风电的近几年的发展规划目标；
[0089]
投资建设模块，用于分析企业近几年资源获取、工程建设、并网运行的状态，对于前期各阶段的计划执行进行跟踪、分析、评估和风险预警；
[0090]
生产模块，用于总体体现企业运行期的生产状态，对于企业在各个区域海上风电的生产计划执行情况进行评估和预警，进行后续规划年生产计划的预测；
[0091]
经营分析模块，用于统计分析企业在运行期的经营状态，对于经营现状进行分析与评估，并进行后续规划年经营情况的预测和预警。
[0092]
根据本发明实施例的海上风电发展规划及评估预警系统，从宏观的发展态势、各个海域发展现状、当前状况、可开发状况等更为宏观、长周期的层面出发，对于进行宏观的发展规划初定；随后，与基建、生产、经营等不同维度进行融合，由规划指导基建、生产、经营，由基建、生产、经营反馈优化规划，以此来支撑海上风电的合理发展规划。
[0093]
需要说明的是，前述对海上风电发展规划及评估预警方法实施例的解释说明也适
用于该实施例的海上风电发展规划及评估预警系统，此处不再赘述。
[0094]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0095]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0096]
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。