蘊含千億市場 風場運維服務亟待加強
“風機在投運后的5~10年是各主要部件維護量最大、最多的時間段?!备拭C中廣核風力發(fā)電有限公司姚劍平的一席話反映了我國風電運維管理的現狀。作為大梁風電場的一名檢修工程師,姚劍平稱,隨著我國大批國產機組進入3~5年缺陷高發(fā)期,事故/缺陷的預防監(jiān)測、消缺已是箭在弦上。
運維管理矛盾重重
截至2011年底,中國風電裝機容量超過6200萬kW,這個數字意味著超過4萬臺風機需要后續(xù)維護。按照規(guī)劃,到2020年,中國風電裝機容量將達到1.5億kW,屆時將有約10萬臺風機的市場份額。假設未來平均每年裝機1000萬kW,全國風力發(fā)電場平均可利用等效發(fā)電時間為2000 h,如果風力發(fā)電場運維成本按0.05元/kW·h計算,未來10年,風電運維市場的總量將在千億元以上。
巨大的服務市場給商家以無限的想象空間,但多數風電場因安全生產管理經驗不足導致風電場運行管理缺失卻是開發(fā)商不得不面對的事實。
由于我國風電場普遍分布在“三北”等偏遠地區(qū),位偏、人少、物缺、點多、面廣、量大被業(yè)界視為當前我國風電場運行維護的主要特點。姚劍平告訴記者,傳統(tǒng)的火電或水電生產的成熟管理模式都不具備直接應用于風電場管理的條件。隨著兆瓦級風電場運營時間的增長,特別是大批已投運的兆瓦級風電機組即將度過質保期,風電場運行管理過程中暴露出的問題也愈加突出。尤其是在日常管理中,由于對風機認識不深、經驗不足而導致較多的安全隱患甚至是嚴重事故頻繁發(fā)生。
“2011年初,甘肅酒泉以及河北張家口等地出現的一系列風電脫網事故,雖然有諸如風機質量良莠不齊、電網建設滯后、并網標準缺失等客觀因素影響,但也從側面反映了風電場內部維護管理制度的缺失?!敝袕V核風力發(fā)電有限公司副總經理李亦倫強調,目前風場最突出的矛盾是運維人員的專業(yè)素質不能滿足風電行業(yè)管理的要求。
“這是共性問題,是每個開發(fā)商都避免不了的。”李亦倫指出,“近年來,尤其是風電進入大規(guī)模開發(fā)階段以后,對專業(yè)人才需求非常迫切。由于風電本身的建設周期非常短,甚至有些項目從開發(fā)建設到投產運行只需要半年時間,專業(yè)人才需求的矛盾越來越凸顯?!?/span>
持同樣觀點的還有龍源電力集團可再生能源發(fā)展中心主任吳金城,他指出,風電運行集合了電氣、機械、控制等多項技術,對人員的技術要求比較高,目前的質保合同一般為2年,如此短的時間不利于現場人員掌握運行技術,而且傳統(tǒng)的傳、幫、帶跟不上形勢的需要。
加強風機日常維護
為了改善我國風場運維管理中面臨的種種問題,各大開發(fā)商都力圖通過各種措施加強運維管理,降低運維成本,規(guī)避風險,提高收益。
有著多年現場運維服務經驗的姚劍平一針見血地指出,“風機日常維護保養(yǎng)的質量將直接決定風機維護成本和日常故障損失?!?/span>
他表示,正確合理地對風力發(fā)電機組進行檢修與維護工作,可以確保風力發(fā)電機組在良好的狀態(tài)下運行,保證設備的可利用率與服務壽命,使風力發(fā)電機組創(chuàng)造最大價值。
據了解,設備的運行維護由日常故障消缺、常規(guī)巡檢、定期維護三部分組成,缺一不可。為了盡可能地減少故障檢修,在良好的定期維護基礎上,應結合設備消缺,制定周密的定期巡檢維護計劃,提前對機組可能存在的問題和故障做出判斷,降低故障隱患發(fā)生的概率。
與此同時,運行數據對風電場運維優(yōu)化管理大有裨益。華銳風電科技(集團)股份有限公司劉志鵬告訴記者,詳細的數據統(tǒng)計分析可以實現運行維護工作量化,同時也可對后期的設計、評估、管理提供有效的理論依據?!巴ㄟ^對風況數據的統(tǒng)計和分析,可以掌握風機隨季節(jié)變化的出力規(guī)律,并依此制定合理的定期維護工作時間表,以減少資源的浪費;通過對機組故障的統(tǒng)計,以及機組各個階段運行過程中主要故障出現的頻率,開發(fā)商可以據此及時進行預防性檢查、巡檢及日常維護。從而提高風力發(fā)電機組的可靠性,延長機組的使用壽命?!?/span>
然而,一旦風機發(fā)生事故,備件儲備數量與品種的控制就顯得異常重要。風電機組備件的使用具有一定的特殊性,通過以往備件使用統(tǒng)計能夠客觀反映前一階段的備件使用情況,但不能正確反映下一階段的備件使用情況。企業(yè)應依據以往維護、維修總量和時間段劃分,并結合現場設備的實際情況,編制備件儲備計劃。此外,由于風電設備涉及的零部件眾多,而且受風機制造商產品更新換代的影響,大多數整機在若干年后都將停產,其中的很多零部件都將很難繼續(xù)采購,需要設備運營商不斷改進更替,以保證設備長期正常運行。
海上風機維護未雨綢繆
作為海上風力發(fā)電技術的重要環(huán)節(jié),海上風電場的運行維護管理成為海上風電場建成以后直接影響風電場投資成本回收及利潤最大化的關鍵,同時也面臨著比陸上運維管理更大的困境。
“海上風電場運行維護工作同時要考慮風、浪、潮汐及海流等的作用和影響,相比陸上風電場其作業(yè)難度大,受制約因素更多?!眲⒅均i告訴記者,自2010年東海大橋海上風電場并網發(fā)電以來,通過運行情況統(tǒng)計分析,東海大橋風電場所處海域最快潮水流速達4節(jié),最大潮差達5 m,同時海域受天文大潮汛的影響極為突出,漲潮落潮時的涌浪較大,甚至能達到2~3級。而且上海每年都遭受太平洋熱帶氣旋的襲擊,涌浪達7級以上。另外,該海域寒潮的年平均次數為3.6次,最多可達5次。氣旋、寒潮、季風的影響周期較長,一般為4天左右,甚至能達到7~10天。海域平均有霧日30~50天/年,最多為60天/年,最少為20天/年?!爱敯l(fā)生大霧時能見度低于200 m,進出洋山港海域的船只需全部停航,東海大橋各通航孔禁止通行。”劉志鵬坦言。
受天氣、交通等諸多因素的限制,實際留給機組運行管理的時間有限,每天的檢修維護時間不超過5個小時。因此,維護檢修人員的素質及專業(yè)技術技能水平對設備運行效率的影響就異常明顯。劉志鵬建議,“為了提高機組的檢修維護速度,還應加大對運行維護團隊的專業(yè)知識培訓,及時分類匯總各類經驗并做到信息共享,完善各種運行維護技術手冊,實現運行維護模塊化管理,確保機組正常運行?!?/span>
另外,備品備件質量和儲備情況也不容忽視。“海上風電場的交通不便更加凸顯備品備件供應的重要性。”劉志鵬建議,海上風電場開發(fā)商要建立每臺風力發(fā)電機組的數據庫,全面跟蹤機組的運行情況、備件更換情況,并且根據機組與風電場的故障特點,為整個風場量身制定備件需求計劃。同時,要選擇風電場中的某臺風機和維護船作雙重臨時備件庫房儲備。此外,質保期內每臺機組都應存放一套常用工具,儲備一定量的常用易損備件,如熔絲、繼電器等,并對常用備品備件及常用工具做定期檢查和查漏補缺。