11月18日,由《風(fēng)能》雜志主辦的首屆新能源資產(chǎn)管理大會(huì)(NEAM 2022)在北京成功舉辦。本次大會(huì)由寧夏嘉澤新能源股份有限公司、北京鑒衡認(rèn)證中心共同承辦,北京天潤新能投資有限公司協(xié)辦,支持單位為北京協(xié)合運(yùn)維風(fēng)電技術(shù)有限公司。大會(huì)以“探索新形勢下新能源資產(chǎn)收益最大化模式”為主題,聚焦新能源資產(chǎn)投融資、評估、交易、碳資產(chǎn)管理和新能源運(yùn)維技改等熱點(diǎn),旨在通過對國內(nèi)外最前沿解決方案案例的總結(jié)與交流,為國內(nèi)外新能源行業(yè)提供更為高效具體的發(fā)展參考路徑。
鑒衡認(rèn)證中心與華能天成融資租賃有限公司在本次大會(huì)上聯(lián)合發(fā)布了《中國風(fēng)電場技改升級白皮書》。該白皮書從市場、政策、技術(shù)、融資角度對風(fēng)電技改進(jìn)行了全面論述,將為國內(nèi)風(fēng)電場技改實(shí)踐提供有效參考。
本次發(fā)布的《中國風(fēng)電場技改升級白皮書》是雙方自《中國風(fēng)電項(xiàng)目投融資景氣指數(shù)白皮書》以來共同編寫發(fā)布的又一項(xiàng)重要成果。白皮書立足產(chǎn)業(yè)金融,基于對風(fēng)電技改的技術(shù)研究與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),從市場、政策、技術(shù)、融資等維度對中國風(fēng)電項(xiàng)目技改進(jìn)行了深入、全面的分析與探索,并結(jié)合實(shí)踐對技改的可行性進(jìn)行了綜合論述。
以下為白皮書主要內(nèi)容分享:
前 言
隨著“3060”雙碳目標(biāo)的提出,風(fēng)電行業(yè)作為清潔能源電力領(lǐng)域的重要組成部分,將在目標(biāo)實(shí)現(xiàn)過程中發(fā)揮舉足輕重的作用。經(jīng)過二十多年的發(fā)展,我國陸上 風(fēng)電行業(yè)現(xiàn)已經(jīng)步入穩(wěn)定發(fā)展的“平價(jià)時(shí)代”,而要實(shí)現(xiàn)風(fēng)電行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,除 了需關(guān)注新增裝機(jī)領(lǐng)域的有序開發(fā)這一路徑外,對于老舊風(fēng)電場的技術(shù)改造升級(以 下簡稱“風(fēng)電技改”或“風(fēng)電場技改”),提升存量項(xiàng)目的運(yùn)營效率及效果也是需 要予以重視的另一風(fēng)電行業(yè)發(fā)展路徑。
近年來,隨著政策端對于風(fēng)電技改相關(guān)政策的逐步出臺,管理思路逐漸清晰;在產(chǎn)業(yè)端對于風(fēng)電場各類技改的技術(shù)路線與方案的可行性通過部分項(xiàng)目落地亦得到 驗(yàn)證。風(fēng)電技改市場空間廣闊,業(yè)內(nèi)各參與方積極性較高。但是也應(yīng)該看到,在風(fēng) 電技改領(lǐng)域仍有一些難點(diǎn)、痛點(diǎn)亟需解決:在政策端、產(chǎn)業(yè)端仍有需要進(jìn)一步明確、 完善之處;在金融端尚未實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)與金融較好的結(jié)合,金融機(jī)構(gòu)對于風(fēng)電技改的認(rèn) 識尚處于起步階段。產(chǎn)融結(jié)合、產(chǎn)融互促將成為實(shí)現(xiàn)風(fēng)電技改領(lǐng)域的持續(xù)良好發(fā)展 的有力保障,這需要具備產(chǎn)業(yè)背景、深耕清潔能源領(lǐng)域、聚焦于資產(chǎn)為本理念的金 融機(jī)構(gòu)發(fā)揮自身優(yōu)勢,主動(dòng)參與風(fēng)電技改領(lǐng)域,形成與之相適應(yīng)的專業(yè)能力及綜合 金融服務(wù)解決方案,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)與金融良性互動(dòng)。
基于對風(fēng)電技改領(lǐng)域的調(diào)研、理解、研判與實(shí)踐,華能天成融資租賃有限公司 與北京鑒衡認(rèn)證中心有限公司聯(lián)袂編著《中國風(fēng)電場技改升級白皮書》,從政策、 技術(shù)及融資等主要維度對風(fēng)電技改全景進(jìn)行探索與研究。以期通過在產(chǎn)業(yè)、金融及 兩者結(jié)合視角下對于風(fēng)電技改領(lǐng)域的深入理解與分析,為風(fēng)電技改領(lǐng)域的高質(zhì)效發(fā) 展提供有效參考及有力支撐。
第1 章 風(fēng)電存量市場情況
(一)存量市場規(guī)模
1. 可再生能源裝機(jī)現(xiàn)狀
截至2021 年12 月底,全國可再生能源發(fā)電總裝機(jī)容量超1,060GW,占總發(fā)電裝機(jī)容量的45%,其中風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)容量超328GW,占全國電源總裝機(jī)比例約13%,在役風(fēng)機(jī)機(jī)組數(shù)量超過15.5 萬臺,發(fā)電量占全社會(huì)用電量比例約7.5%,風(fēng)電對全國電力供應(yīng)的貢獻(xiàn)不斷提升。
2. 風(fēng)電技改市場總體規(guī)模預(yù)測
根據(jù)中國可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專業(yè)委員會(huì)(CWEA)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),截至2021 年底全國風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為328GW:從機(jī)組單機(jī)容量的角度看,1.5MW 及以下機(jī)組升級改造需求可能較大,二者累計(jì)裝機(jī)量分別約為87.3GW 及11.3GW,合計(jì)約為98.6GW,裝機(jī)占比分別約為36.45% 及3.42%;從機(jī)組運(yùn)行時(shí)間的角度看, 運(yùn)行超過10 年的機(jī)組對等容/ 擴(kuò)容更新及其他技改需求或較大,根據(jù)CWEA 統(tǒng)計(jì)運(yùn)行超過15 年(2007 年年底之前)的裝機(jī)規(guī)模約5.85GW,運(yùn)行超過10 年(2012 年年底之前)的裝機(jī)規(guī)模約75.3GW,運(yùn)行超過5 年(2017 年年底之前)的裝機(jī)規(guī)模約188.39GW。
綜合考慮累計(jì)裝機(jī)、機(jī)型占比和運(yùn)行時(shí)間,在未剔除已經(jīng)完成的技改風(fēng) 電裝機(jī)容量的情形下,目前我國老舊風(fēng)電場潛在機(jī)組替換空間(1.5MW及以下) 接近100GW,改造需求較為迫切的存量空間(運(yùn)行超10 年)約75GW。
3. 風(fēng)電技改主要區(qū)域及市場規(guī)模預(yù)測
按照累計(jì)運(yùn)行年限超過10 年計(jì)算,截至2012 年我國累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)53,764 臺, 裝機(jī)容量75.3GW。從裝機(jī)區(qū)域分布上看,主要集中在華北地區(qū)的內(nèi)蒙古、河北、山西, 西北地區(qū)的甘肅、寧夏、新疆,東北地區(qū)的遼寧、黑龍江、吉林,華東地區(qū)的山東。其中,內(nèi)蒙古裝機(jī)超過10GW,累計(jì)裝機(jī)達(dá)到18.6GW。
(二)市場現(xiàn)狀分析
未來5 到10 年內(nèi),運(yùn)行超過10 年的風(fēng)電機(jī)組裝機(jī)容量和臺數(shù)將會(huì)顯著增加。下文將從裝機(jī)年限、投資主體、風(fēng)輪直徑、開發(fā)區(qū)域等方面,對存量市場進(jìn)行分析。
1. 按照裝機(jī)年限劃分2007 年以前主流裝機(jī)單機(jī)容量為1MW 以下機(jī)型,連續(xù)5 年裝機(jī)占比超過50%;2008-2013 年期間1-2MW 機(jī)型(包括1MW 機(jī)型)成為主流裝機(jī)單機(jī)容量;2014 年至今,2MW 及以下單機(jī)容量裝機(jī)占比逐漸減少。目前已運(yùn)行10 年以上機(jī)組的單機(jī)容量主要集中在2MW 以下,而已運(yùn)行15 年以上機(jī)組的單機(jī)容量主要為1MW 以下機(jī)型,總?cè)萘考s為320 萬千瓦。
2. 按照投資主體劃分
相比其他開發(fā)商,國家能源投資集團(tuán)有限責(zé)任公司(以下簡稱“國能投”)、 中國華能集團(tuán)有限公司(以下簡稱“華能集團(tuán)”)、中國大唐集團(tuán)有限公司(以 下簡稱“大唐集團(tuán)”)已運(yùn)行10 年機(jī)組容量占比較高(均超過25%),其中國能投和大唐集團(tuán)開發(fā)的已運(yùn)行10 年機(jī)組容量占其已開發(fā)容量的比例超過30%。除10 家累計(jì)裝機(jī)容量靠前的開發(fā)商外,其他開發(fā)商已運(yùn)行10 年機(jī)組容量占累計(jì)開發(fā)容量的比例雖然不到15%,但總?cè)萘砍^1,400 萬千瓦,潛在的技改市場需求較大。
對比央國企與民企的累計(jì)開發(fā)容量,截止2021 年底央國企開發(fā)商累計(jì)裝機(jī)容量占比約為73%,而已運(yùn)行10 年以上機(jī)組容量中,央國企開發(fā)商開發(fā)容量占比接近80%。
3. 按照風(fēng)輪直徑劃分
通過對于目前換葉片技改需求較多的1MW 以下機(jī)組按照風(fēng)輪直徑進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,其風(fēng)輪直徑的應(yīng)用由18m 至66m,共有30 余種。雖然品類繁多,但主要應(yīng)用的風(fēng)輪直徑較為集中,目前1MW 以下機(jī)組中,48m、50m、52m 的風(fēng)輪直徑應(yīng)用較多,合計(jì)裝機(jī)占比超過60%;而現(xiàn)有1MW 以下機(jī)型中風(fēng)輪直徑低于50m 的裝機(jī)占比超30%,存在葉片延長或換長、以大代小的潛在市場需求。
4. 按照所在省份劃分
截至2021 年底,累計(jì)裝機(jī)容量超過2,000 萬千瓦的省份有內(nèi)蒙古、新疆、河北、江蘇、山西、山東六個(gè)省份。經(jīng)統(tǒng)計(jì)各省份已運(yùn)行10 年以上機(jī)組的裝機(jī)容量, 排名靠前的省份有內(nèi)蒙古、河北、甘肅、遼寧、山東、吉林、黑龍江和寧夏,這些 省份屬于風(fēng)電開發(fā)較早的區(qū)域,各省已運(yùn)行10 年以上機(jī)組的裝機(jī)容量均超過200 萬千瓦,預(yù)計(jì)未來5 到10 年內(nèi)風(fēng)電機(jī)組的技改需求也將集中于這些區(qū)域,這其中內(nèi)蒙古、河北、山東三個(gè)省份從累計(jì)裝機(jī)容量和已運(yùn)行10 年以上機(jī)組的裝機(jī)容量上來看均排名靠前,三個(gè)省份的風(fēng)電技改需求將尤為突出。
(三)技改市場空間
通過存量市場規(guī)模和市場現(xiàn)狀分析可以看出,目前單機(jī)容量1.5MW 及以下機(jī)組和運(yùn)行10 年以上機(jī)組占比較高的省份主要集中在內(nèi)蒙古、河北、甘肅、遼寧、山東、吉林、黑龍江和寧夏等省份。這些省份屬于風(fēng)電開發(fā)較早的區(qū)域,這些地區(qū)部分機(jī) 組由于裝機(jī)時(shí)間較早,受制于早期風(fēng)電技術(shù)水平低,機(jī)組運(yùn)行年限長等因素,目前 機(jī)組維護(hù)、維修頻次增加,機(jī)組發(fā)電性能降低,未能發(fā)揮出風(fēng)電資產(chǎn)最大的價(jià)值和 效益。因此,對這些老舊機(jī)組實(shí)施技改,能夠降低機(jī)組故障率,提高機(jī)組發(fā)電能力, 促進(jìn)風(fēng)電資產(chǎn)的保值與增值、發(fā)揮在運(yùn)機(jī)組的更大價(jià)值,并為行業(yè)找到新的增長點(diǎn), 進(jìn)而提升風(fēng)電可持續(xù)發(fā)展水平。根據(jù)國家氣象局發(fā)布的《2021 年中國風(fēng)能太陽能資源年景公報(bào)》,我國陸上風(fēng)資源較好區(qū)域主要分布在東北地區(qū)西部和東北部、華北平原北部、內(nèi)蒙古中東部、 寧夏中南部的部分地區(qū)、陜西北部、甘肅西部、新疆東部和北部的部分地區(qū)、青藏 高原大部、云貴高原中東部。以陸上70 米高度層為例,內(nèi)蒙古、吉林和黑龍江三省的平均風(fēng)速和風(fēng)功率密度排名前三。
而根據(jù)中電聯(lián)公布的2021 年各省份風(fēng)電平均利用小時(shí)數(shù)數(shù)據(jù),排名靠前的為福建2,703 小時(shí)、云南2,618 小時(shí)、江蘇2,390 小時(shí)、四川2,377 小時(shí);內(nèi)蒙古、吉林和黑龍江的平均利用小時(shí)數(shù)分別為2,429 小時(shí)、2,298 小時(shí)和2,209 小時(shí)。除了當(dāng)?shù)叵揠姾惋L(fēng)資源分布不均等因素外,早期風(fēng)電開發(fā)區(qū)域均為風(fēng)資源較好區(qū)域, 隨著早期風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)間增長,機(jī)組可利用率降低,疊加早期風(fēng)電機(jī)組技術(shù)水平 不成熟等因素,導(dǎo)致這些風(fēng)資源較好地區(qū)的風(fēng)力資源未能充分有效利用。
第2 章 存量風(fēng)電場運(yùn)行與技改痛點(diǎn)
(一)早期風(fēng)電技術(shù)水平制約安全性與發(fā)電性能
我國第一批風(fēng)電場始建于20 世紀(jì)90 年代左右,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組單機(jī)容量多集中于750kW 及以下。至21 世紀(jì)初,風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量逐漸出現(xiàn)1.5MW、2.0MW 的機(jī)型,但裝機(jī)多集中于1.5MW 及以下。受限于當(dāng)時(shí)的風(fēng)電技術(shù)發(fā)展水平,風(fēng)輪掃略面積較小,風(fēng)能捕獲能力較差,功率控制方式簡單。結(jié)合當(dāng)時(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的 研發(fā)技術(shù)來看,風(fēng)電發(fā)展初期風(fēng)輪直徑、塔架高度尚未超過百米,總體來說風(fēng)能利 用率相對較弱,發(fā)電性能水平較低;而當(dāng)前風(fēng)電技術(shù)已經(jīng)向著大型化、輕量化、智 能化和數(shù)字化不斷發(fā)展,相比于原有的風(fēng)電技術(shù)水平可謂差距明顯。
風(fēng)電發(fā)展初期建設(shè)的風(fēng)電場,占據(jù)著優(yōu)質(zhì)風(fēng)能資源的區(qū)位,但受制于當(dāng)時(shí)的選 址技術(shù)以及經(jīng)驗(yàn)積累,部分風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的微觀選址偏差、場內(nèi)機(jī)位排布不合理, 致使風(fēng)資源利用率并沒有發(fā)揮到最大水平,導(dǎo)致雖處在優(yōu)質(zhì)的風(fēng)資源區(qū)域范圍內(nèi), 但單機(jī)發(fā)電水平偏低的情形,例如某些風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)位選址在懸崖邊,機(jī)位風(fēng)資 源條件惡劣致使機(jī)組長期異常振動(dòng),風(fēng)力發(fā)電機(jī)組迫于實(shí)際運(yùn)行情況無法發(fā)揮最大 發(fā)電性能水平。
(二)老舊風(fēng)電場運(yùn)行多年導(dǎo)致性能低效
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組投產(chǎn)后,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組隨著運(yùn)行時(shí)間的推移受外部環(huán)境條件與自 身運(yùn)行影響逐漸會(huì)出現(xiàn)葉片磨蝕、傳動(dòng)鏈磨損等設(shè)備老化現(xiàn)象,造成風(fēng)力發(fā)電機(jī)組 的發(fā)電性能下降、可靠性降低,并伴隨著故障發(fā)生頻次增加,運(yùn)維檢修的工作時(shí)長 增加等風(fēng)險(xiǎn),而停機(jī)檢修導(dǎo)致更多的發(fā)電量損失,極大地影響了風(fēng)電場的運(yùn)營效益。
同時(shí),新建風(fēng)電場對原有風(fēng)電場風(fēng)資源產(chǎn)生不利影響的情況亦有發(fā)生。為了充 分利用風(fēng)能資源,在風(fēng)資源條件較好的老舊風(fēng)電場周圍新建單機(jī)容量多兆瓦級風(fēng)力 發(fā)電機(jī)組的風(fēng)電場或者風(fēng)電場群。受其影響,老舊風(fēng)電場的風(fēng)資源利用情況出現(xiàn)不 同程度的下降,對風(fēng)電場的發(fā)電水平造成制約,使得風(fēng)電場的發(fā)電收益受損。
(三)設(shè)備制造商退市導(dǎo)致機(jī)組缺少原廠商技術(shù)支持
我國風(fēng)電發(fā)展初期風(fēng)電整機(jī)制造商累計(jì)超過80 余家,但至2021 年我國風(fēng)電尚有裝機(jī)業(yè)績的整機(jī)制造商家僅剩十余家。眾多風(fēng)電設(shè)備制造商因各種原因退出市 場,對行業(yè)發(fā)展造成較多的問題。缺少原設(shè)計(jì)/ 制造廠家的技術(shù)支持與售后服務(wù), 產(chǎn)生了部分“孤兒”機(jī)組,即風(fēng)電機(jī)組出現(xiàn)故障后無法進(jìn)行消缺處理,導(dǎo)致運(yùn)行效 率低下,甚至幾乎處于停運(yùn)狀態(tài)的情形;面對缺少原部件的設(shè)計(jì)資料、運(yùn)行數(shù)據(jù)缺 失,備品備件無法再次生產(chǎn),無法對低效風(fēng)力發(fā)電機(jī)組開展深度技術(shù)改造。這些占 有優(yōu)質(zhì)風(fēng)資源的“孤兒”機(jī)組,或存在未能獲得相應(yīng)的發(fā)電出力的情況,并造成無 法挽回的發(fā)電量損失。
(四)備品備件缺失致使風(fēng)電機(jī)組可利用率低
風(fēng)電場風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的高效、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行,離不開充足的備品備件,面對 故障發(fā)生時(shí)如果能及時(shí)進(jìn)行更換維修,不僅可以降低運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn),也能減少停機(jī)時(shí)間 所帶來的發(fā)電量損失。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組作為機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣控制構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng),部 件的缺失將影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的可靠運(yùn)行。面對設(shè)備供應(yīng)商退市、備件停產(chǎn)等情況, 部分國產(chǎn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組存在備件儲(chǔ)備不夠充足且采購困難的情況;而對于進(jìn)口風(fēng)力 發(fā)電機(jī)組,亦存在過度依賴進(jìn)口而面臨無法供給的問題;即使在可獲得原設(shè)計(jì)資料 的情況下,對于生產(chǎn)小批量的備件或者預(yù)制模具由于需要較大的成本投入,從實(shí)際 執(zhí)行的角度來看較難實(shí)現(xiàn)。
(五)各地尚未出臺細(xì)化風(fēng)電技改相關(guān)政策與實(shí)施流程
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的技術(shù)改造工作需要面臨政策不確定性、安全性、經(jīng)濟(jì)性等多項(xiàng) 風(fēng)險(xiǎn);同時(shí),技改實(shí)施前需要進(jìn)行可行性論證分析工作,涉及技改方案、技改實(shí)施、 政策、安全性、經(jīng)濟(jì)性以及環(huán)境影響等多方面因素。
2021 年12 月國家能源局發(fā)布《風(fēng)電場改造升級和退役管理辦法》(征求意見稿),鼓勵(lì)并網(wǎng)運(yùn)行超過15 年的風(fēng)電場開展改造升級和退役,并從管理主體、電網(wǎng)接入、土地使用、生態(tài)環(huán)保、補(bǔ)貼、循環(huán)利用和處置等方面給予指導(dǎo)意見。目前國家已經(jīng)在宏觀層面明確了態(tài)度及政策導(dǎo)向,但除寧夏外其他省份尚未出臺具體實(shí) 施細(xì)則,風(fēng)電開發(fā)商在開展諸多技改類型時(shí)將面對審批流程、土地延續(xù)使用、電網(wǎng) 接入手續(xù)、電價(jià)補(bǔ)貼、資產(chǎn)處置等政策多項(xiàng)執(zhí)行、操作細(xì)則的不確定,故對于直接 推動(dòng)項(xiàng)目的實(shí)施難免有所顧慮,需要在滿足政策明確、技改安全性無風(fēng)險(xiǎn)且經(jīng)濟(jì)性 測算等條件的基礎(chǔ)上,才會(huì)有開展大型技改項(xiàng)目的意愿。與此同時(shí),關(guān)于風(fēng)電設(shè)備 退役部件的綠色拆除與綠色回收再利用評價(jià)體系與機(jī)制的缺失,在一定程度上也制 約著風(fēng)電開發(fā)商實(shí)施技改的積極性。上述困難需要國家與各級政府加快制定各項(xiàng)政 策,消除風(fēng)電技改的障礙,激發(fā)風(fēng)電技改的需求,提升技改的積極性。
(六)民營老舊風(fēng)電場技改融資缺少支持
隨著金融機(jī)構(gòu)對于風(fēng)電行業(yè)的理解加深,民營企業(yè)在新建風(fēng)電項(xiàng)目上的融資難 問題得以緩解,而當(dāng)所持有風(fēng)電場存在技改需求時(shí),由于金融機(jī)構(gòu)對于該領(lǐng)域的認(rèn) 知尚處于起步階段,仍面臨一定融資困難的窘境,無法像國企一樣通過良好的主體 信用獲得銀行等金融機(jī)構(gòu)資金支持。即便獲得資金支持,由于審批流程較為繁瑣, 對于迫切開展技改實(shí)施的需求而言可謂遠(yuǎn)水解不了近渴。早期民營風(fēng)電項(xiàng)目開發(fā)建 設(shè)及后續(xù)運(yùn)營中通常匹配了長期的債務(wù)融資,而風(fēng)電項(xiàng)目的投資回收周期較長且技 改本身收益具有不確定性,金融機(jī)構(gòu)對于其新增技改資金融資的支持較為謹(jǐn)慎,風(fēng) 險(xiǎn)評估較為嚴(yán)格,在收益要求上更是與常規(guī)風(fēng)電站融資有所差別,這些都會(huì)加大民 營業(yè)主獲得技改資金融資的困難。在此背景下,需要金融機(jī)構(gòu)能夠創(chuàng)新舉措,針對 不同技改需求提供豐富高效的資金解決方案,在技改項(xiàng)目上給予開發(fā)商資金支持。(未完待續(xù),本報(bào)告版權(quán)歸華能天成融資租賃有限公司和北京鑒衡認(rèn)證中心有限公司所有。感謝風(fēng)能專委會(huì)產(chǎn)業(yè)研究部提供數(shù)據(jù)并制圖。)
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