風(fēng)電系統(tǒng)運(yùn)維成本建模方法研究開(kāi)題報(bào)告研究現(xiàn)狀及發(fā)展態(tài)勢(shì)我國(guó)風(fēng)電能源起步較晚，在20世紀(jì)80年代才進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)營(yíng)階段，與國(guó)外的風(fēng)電能源相比存在較大的差距。但由于國(guó)家對(duì)能源的高度重視，且推行了多項(xiàng)利好政策，我國(guó)的風(fēng)電發(fā)展突飛猛進(jìn)。在2005年到2008年這四年之間每年持續(xù)增長(zhǎng)一倍，我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量從開(kāi)始的126kW增加到1221萬(wàn)kW，居世界風(fēng)電發(fā)展平均速度首位，風(fēng)電新能源領(lǐng)域取得了明顯的發(fā)展成果。且在2009年風(fēng)電總裝機(jī)的容量達(dá)到了1300萬(wàn)kW，占據(jù)全球全年裝機(jī)容量的30%。2012年，我國(guó)成為世界第一風(fēng)電大國(guó)并保持至今。風(fēng)電機(jī)組兆瓦級(jí)別的普遍安裝與使用，充分證明了我國(guó)陸地風(fēng)電研發(fā)的成果。在此期間上，我國(guó)于2008年開(kāi)始著手于海上風(fēng)電機(jī)組的探索，最終在2015年實(shí)現(xiàn)了海上發(fā)電機(jī)組的成功安裝。從整體上來(lái)看，在風(fēng)電技術(shù)的運(yùn)用中，我國(guó)從進(jìn)口技術(shù)到消化吸收最終自主創(chuàng)新的過(guò)程中，風(fēng)電系統(tǒng)不斷完善且趨于成熟。此外，按照《中國(guó)風(fēng)電發(fā)展路線(xiàn)圖2050》規(guī)劃來(lái)看，在2020、2030和2050年，風(fēng)電裝機(jī)容量將分別達(dá)到2億、4億和10億千瓦，成為中國(guó)的五大電源之一，到2050年滿(mǎn)足17%的電力需求。也就是說(shuō)10年總體增長(zhǎng)2倍，30年增長(zhǎng)5倍。根據(jù)國(guó)家能源局《風(fēng)電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》（2016年11月），為實(shí)現(xiàn)2020年和2030年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重15%和20%的目標(biāo)，促進(jìn)能源轉(zhuǎn)型，我國(guó)必須加快推動(dòng)風(fēng)電等可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展?！疤歼_(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的提出，給中國(guó)風(fēng)電行業(yè)再次注入強(qiáng)心劑，這個(gè)目標(biāo)對(duì)我國(guó)而言是一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革，我們要把“碳達(dá)峰、碳中和”納入生態(tài)文明建設(shè)整體布局，拿出抓鐵有痕的勁頭，如期實(shí)現(xiàn)2030年前“碳達(dá)峰”、2060年前“碳中和”的目標(biāo)。風(fēng)電行業(yè)將迎來(lái)長(zhǎng)期高速發(fā)展機(jī)會(huì)。從整體上看，我國(guó)風(fēng)電行業(yè)高速發(fā)展，在領(lǐng)域內(nèi)取得了極大的成就，在許多當(dāng)面已經(jīng)取得了較為深入的研究，且在未來(lái)風(fēng)電行業(yè)也將繼續(xù)保持高速發(fā)展。此背景下，我們應(yīng)對(duì)風(fēng)電系統(tǒng)的運(yùn)維成本選題依據(jù)及意義在此發(fā)展背景下，風(fēng)電并網(wǎng)也成為研究的重點(diǎn)，在投入實(shí)踐時(shí)需考慮多重因素，針對(duì)于運(yùn)維成本的分析為高風(fēng)電并網(wǎng)比例場(chǎng)景下的風(fēng)電經(jīng)濟(jì)性研究提供了更為科學(xué)、全面的量化手段。近年來(lái)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展與裝機(jī)容量大幅提升，使得風(fēng)電系統(tǒng)的運(yùn)維成本成為整機(jī)廠(chǎng)與運(yùn)維商必須面對(duì)的問(wèn)題，其中蘊(yùn)含的市場(chǎng)潛能也獲得了極高的關(guān)注，因此我們應(yīng)面向多樣化的場(chǎng)景，對(duì)不同類(lèi)型的風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行預(yù)防型策略分析，以削減成本，并在此基礎(chǔ)上建立電力系統(tǒng)運(yùn)行成本模型，準(zhǔn)確模擬不同風(fēng)電場(chǎng)景下的電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性情況以提供數(shù)據(jù)場(chǎng)景支撐。課題研究?jī)?nèi)容(1)建立面向風(fēng)電全系統(tǒng)平準(zhǔn)化成本LCOE數(shù)學(xué)模型，為高風(fēng)電并網(wǎng)比例場(chǎng)景下的風(fēng)電經(jīng)濟(jì)性研究提供了更為科學(xué)、全面的量化手段；(2)建立基于人工智能方法的電力系統(tǒng)運(yùn)行成本建模方法，為準(zhǔn)確模擬不同風(fēng)電場(chǎng)景下的電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性情況提供數(shù)據(jù)場(chǎng)景支撐；(3)建立風(fēng)電精益成本管理的靈敏性指標(biāo)與評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，為制定風(fēng)電開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略、制定合理定價(jià)機(jī)制、精準(zhǔn)計(jì)算風(fēng)電項(xiàng)目成本并提供數(shù)據(jù)支撐和依據(jù)。研究方法及最終成果4.1研究方法文獻(xiàn)研究法：相關(guān)文獻(xiàn)的搜集主要通過(guò)學(xué)校圖書(shū)館、中國(guó)期刊網(wǎng)、萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)和維普全文期刊數(shù)據(jù)庫(kù)等搜集風(fēng)力發(fā)電的相關(guān)文獻(xiàn)資料，以了解國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)該領(lǐng)域的研究情況，作為建立研究結(jié)構(gòu)與回答有關(guān)問(wèn)題的依據(jù)，避免不必要的工作，得以站在前人的肩膀上思考問(wèn)題。事實(shí)上，理論框架的形成，很大一部分來(lái)自于前人研究文獻(xiàn)的提示。本次研究，通過(guò)對(duì)中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）、萬(wàn)方數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)平臺(tái)、維普中文科技期刊服務(wù)平臺(tái)（VIP）、Pubmed數(shù)據(jù)庫(kù)、EBSCOhost西文數(shù)據(jù)庫(kù)等數(shù)據(jù)庫(kù)輸入“人工智能”、“電力系統(tǒng)”、“設(shè)備運(yùn)維”、“成本管理”等關(guān)鍵詞并對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行檢索，時(shí)間選取為建庫(kù)至2022年2月為止。根據(jù)關(guān)鍵詞進(jìn)行初步文獻(xiàn)檢索，排除不符合納入排除標(biāo)準(zhǔn)、重復(fù)、年代較久遠(yuǎn)、得分較低的文獻(xiàn)。通過(guò)快速閱讀已有文獻(xiàn)，追溯源頭，納入有價(jià)值的參考文獻(xiàn)。最終精讀百余篇文獻(xiàn)，在分析相關(guān)學(xué)術(shù)研究后，從中引出適用于本次研究的相關(guān)理論支撐。實(shí)地觀察法：該方法又稱(chēng)之為走訪(fǎng)調(diào)查方法，是指調(diào)查者有目的、有計(jì)劃地運(yùn)用自己的感覺(jué)器官或者借助科學(xué)的工具和手段，直接考察正在發(fā)生的經(jīng)濟(jì)或社會(huì)現(xiàn)象。本次研究為了可以更好的對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用價(jià)值分析，特對(duì)電力系統(tǒng)的基本概況以及運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀進(jìn)行走訪(fǎng)觀察，通過(guò)記錄相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及與該站工作人員進(jìn)行對(duì)話(huà)交流，探討目前電力系統(tǒng)在運(yùn)維管理上存在的部分問(wèn)題，并進(jìn)行整理歸納。定量分析法：該方法是對(duì)實(shí)驗(yàn)研究中的相關(guān)變量之間的關(guān)系進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的方法。而本文建立面向風(fēng)電全系統(tǒng)平準(zhǔn)化成本LCOE數(shù)學(xué)模型，對(duì)其安全性與可靠性、發(fā)電量損失控制、故障修復(fù)難易度以及人員投入的成本進(jìn)行定量分析，揭示出人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值以及未來(lái)電力系統(tǒng)在運(yùn)維管理的發(fā)展趨勢(shì)。理論結(jié)合實(shí)際的可行性分析法：由于本文在研究上先依據(jù)數(shù)據(jù)建立數(shù)學(xué)上的理論模型，并不能完全確定模型的準(zhǔn)確性，所以需要結(jié)合實(shí)際的情況，將理論模型在實(shí)際情況上進(jìn)行試運(yùn)用，并在運(yùn)用的過(guò)程中驗(yàn)證其可行性，并同時(shí)根據(jù)實(shí)際運(yùn)用的情況對(duì)模型進(jìn)行修改。圖表統(tǒng)計(jì)法：由于本文所涉及的研究?jī)?nèi)容與實(shí)際應(yīng)用相對(duì)結(jié)合得比較密切，所以在建立理論模型上，用得最多的莫過(guò)于數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，通過(guò)運(yùn)用當(dāng)前的實(shí)際資料建立起來(lái)的數(shù)學(xué)模型是更加可靠的，然而，又由于每種因素對(duì)模型均會(huì)產(chǎn)生影響，所以同時(shí)又運(yùn)用公式擬合的方式減小由于各因素的影響對(duì)結(jié)果產(chǎn)生的差異。歸納總結(jié)法：首先，總結(jié)電力系統(tǒng)運(yùn)維成本管理所處的市場(chǎng)環(huán)境及研究現(xiàn)狀，形成研究背景、內(nèi)容及意義。其次，整理總結(jié)相關(guān)理論與國(guó)內(nèi)外實(shí)踐借鑒，并據(jù)此針對(duì)性人工智能技術(shù)現(xiàn)狀分析、電力系統(tǒng)運(yùn)維成本體系梳理、人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)運(yùn)維成本管理中的應(yīng)用價(jià)值等進(jìn)行探討。最后，提出基于人工智能的電力系統(tǒng)運(yùn)維成本管控體系的優(yōu)化對(duì)策。4.2最終成果本文最終得出風(fēng)電精益成本管理的靈敏性指標(biāo)與評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，以此制定電力系統(tǒng)運(yùn)維成本管控體系，由此形成一篇論文。論文創(chuàng)新點(diǎn)5.1研究視角創(chuàng)新目前企業(yè)利用成本建模方法進(jìn)行成本優(yōu)化的案例有很多，但建立基于人工智能方法的電力系統(tǒng)運(yùn)行的成本建模方法的研究還較稀少，這是本文視角創(chuàng)新之處。本文充分借鑒目前研究理論基礎(chǔ)，多方面參考借鑒全周期成本管理理論、目標(biāo)成本管理理論和全面成本管理理論等理論基礎(chǔ)，再通過(guò)LCOE數(shù)學(xué)模型作為分析成本問(wèn)題的主要工具，全面、具體的分析并進(jìn)行了成本體系改進(jìn)，為電力系統(tǒng)乃至其他行業(yè)的企業(yè)成本改進(jìn)提供了思考角度，也為對(duì)應(yīng)領(lǐng)域的理論研究提供了案例參考。5.2實(shí)踐創(chuàng)新本文將LCOE數(shù)學(xué)模型應(yīng)用于電力系統(tǒng)運(yùn)維成本管控的全過(guò)程進(jìn)行展現(xiàn)和總結(jié)，尤其在測(cè)量和控制部分更是利用項(xiàng)目的具體情況進(jìn)行量化測(cè)算，為電力系統(tǒng)運(yùn)維降低成本、提高成本管理水平、提升效益，最終實(shí)現(xiàn)財(cái)務(wù)效率和競(jìng)爭(zhēng)力的提升提供了具體實(shí)踐的參考借鑒。5.3研究方法創(chuàng)新另外，本文的創(chuàng)新之處在于通過(guò)理論分析，從數(shù)學(xué)的結(jié)構(gòu)上建立了電力系統(tǒng)運(yùn)維的成本以及電力系統(tǒng)運(yùn)維定價(jià)的相關(guān)模型，并利用理論上的模型結(jié)合實(shí)例進(jìn)行了分析，以期達(dá)到將理論運(yùn)用與實(shí)際的目的。參考文獻(xiàn)：[