风电后时代运维方式的探讨论文_王政

风电后时代运维方式的探讨论文_王政

(大唐向阳风电有限公司 吉林长春 130000)

摘要:随着我国风电产业的发展,目前国内最早一批的风电机组,已经进入到企业自主运维的阶段,随着风机出质保后的运维工作量不断加大,需要投入大量的人、财、物力,并且需要很高的综合管理水平和能力,针对一些比较突出的问题,本文结合作者自身工作实践,就风电设备后期出质保的运维工作进行探讨。

关键词:风电,出质保,运维方式

一、我国风电发展的回顾与现状

1.1风电装机容量逐年递增

我国于上世纪80年代中期开始发展并网风电,到1990年仅建立了4个风电场,安装风电机组32台,最大单机容量为200千瓦,总装机容量约为0.42万千瓦,平均年新增装机容量仅为840千瓦,整体发展较为缓慢。但自2003年起,随着国家发改委首批风电特许权项目的招标,国内的风电场建设才开始进入到国产化和规模化的阶段发展当中。装机容量增长迅速,特别是从2006年开始,连续四年装机容量翻番,形成了爆发式的增长。据中电联统计,截至2015年末,我国六大区域的风电总装机容量合计为145,364.5MW,其中,华北、西北、华东、东北、西南、中南分别为44,764MW、40,405MW、20,738MW、18,998MW、10,593.5MW和9,866MW。从单个省(市)看,我国风电累计装机容量前五名分别为内蒙古、新疆、甘肃、河北、山东,分别为25,669MW、16,251MW、12,629MW、11,030MW、9,560MW,上述地区累计装机容量占全国约51.69%。

1.2风电机组的新产品、新技术不断更新

(1)风电机组呈现大型化趋势。从理论上讲,风电机组的单机功率越大,度电成本将越低,因此风电机组的技术发展趋势向增大单机容量、减轻单位千瓦重量、提高转换效率的方向发展。截止目前,国内陆上风电的单机容量在1.5-2.5WM之间,海上风电的单机容量已经达到了3MW-6MW之间。

(2)风电机组向适应低风速区发展。随着风能转化效率的提高,使得过去较低风速区域也可以建设大规模的风电场。为推动风资源较差的地区开展风电项目,提供了更广泛的条件。

1.3我国风电机组整机制造业的发展情况

到2015年底,全国已有83家企业进入并网风力发电机组整机制造行业。其中,国有或国有控股公司39家,民营公司25家,合资公司9家,外商独资公司10家。上述公司按照风电机组生产能力与资产性质,大致可分为以下五种类型:

第一类:已具备大批量制造风电机组生产能力的企业。如东方汽轮机有限公司、华锐风电科技有限公司、新疆金风科技股份有限公司等,这三家企业年产量均在千台机组以上。

第二类:已具备一定批量制造风电机组生产能力的企业。如广东明阳风电技术有限公司、湖南湘电风能有限公司、浙江运达风力发电工程有限公司、上海电气风电设备有限公司等,这些企业年产量均在百台机组以上。

第三类:已具备小批量制造风电机组生产能力的企业。如重庆海装科技发展有限公司、浙江华仪风电有限公司、株洲南车风电公司、瑞能北方风电设备有限公司等。

第四类:正在进行样机试制或试验,产业化工作有待进一步落实的风电机组制造企业。目前有59家,如上海万德风力发电股份有限公司、无锡宝南机器制造有限公司、江西麦德风电公司、潍坊瑞奇能风电公司等。

第五类:具有成熟的设计制造技术,已具备在中国大批量制造风电机组生产能力的国外独资企业。目前有5家,他们是:丹麦维斯塔斯风力发电设备(中国)有限公司、西班牙歌美飒风电(天津)有限公司、美国通用电气能源(沈阳)有限公司、Nordex(天津)、印度苏司兰能源(天津)有限公司。

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二、我国风电发展面临的问题

随着风电产业的发展,行业内部存在的一些尖锐问题也越来越突出,其中一个很急切的问题就是风电设备出质保后的运维工作。风电机组运维是一项至关重要的工作,直接关系到机组在其生命周期内的工作可靠性,进而影响企业的发电量。我们知道,大多数风机质保期一般为3-5年。据统计,我国超过三分之二的投产风机仍在质保期内,但在未来几年内,随着新风机质量的提升和旧风机机龄增长,出质保风机的规模将急剧增加。预计2017年和2018年,年增长规模将达26吉瓦和3O吉瓦。到2022年,将有累计约187吉瓦的风机出质保。如此庞大的运维工作如何开展,是摆在行业各方面前的突出问题。

风机出质保后将如何开展运维工作,不光是开发商面临的难题,也是风机制造商面临的难题。同时也是有意进军风机运维服务公司考虑的问题,一些开发商一方面目前不得不依赖风机制造商,但同时也开始着手培养自己的运维队伍。比如大唐风电在做足自主检修的基础上,大唐新能源把原来风电运维分散式的管理整合成大唐新能源试验研究院,独立承担起大唐集团各风电场的风机大部件更换、桨叶维修、备品备件国产化改造等运维业务。

三、风电机组出质保后运维模式

我国风电建设起步较晚,但后期的发展较快,且风电在运行质量也不太稳定,风电运维市场大、难度大,特别是风电机组的种类多,一些风电场甚至就有多个厂家、多种型号机组在运行,因此在运维的管理和技术上就更为复杂。目前国内主要的运维模式主要有以下几种。

3.1开发商自主运维

是指在风电机组质保期后,风电开发商负责风电机组的运维工作。这里又分两种:一是风电场招聘专业的维护人员负责运维工作;一是开发商成立专业的运维公司负责运维工作。该方式有利于风电开发企业熟悉设备、便于企业的管理和保障设备的运行。同时也提高企业的利润(能够合理控制成本情况下)。

3.2委托制造商运维

是指开发商与风电机组制造商签订运维合同,由制造商负责风电场的运维工作。制造商技术实力强,能够很好保障设备的运行,但往往成本较高。而且制造商在技术上也不够开放,对开发商而言不利于对技术的掌握和提高,如果需要掌握技术的话)。

四、风电运行企业运维对策与建议

总之,风电机组的运维需要投入大量的人、财、物力,并且在管理、技术上需要有很高的综合能力,因此,开发商需要综合考虑运维能力和成本,根据自身实力、发展需要、开发类型等确定运维模式对策:一是在技术上需要综合评价,不管是自己还是委托其他公司运维,都要分析运维团队技术水平、对机型的熟悉程度、相关工作经验等;二是要综合考虑成本,目前运维的成本差别很大,风电设备运行费用直接关系到收益,自己运维需要从技术、质量、设备、人员、管理成本等方面考虑,交予第三方或设备提供方,需要综合考评;三是要利于公司的管理,根据装机规模、机组分散情况、人员配置、地理条件等考虑管理的风险;四是要考虑公司发展及业务需求,是否有意愿参与运维业务,风电技术的掌握是否是开发企业的必须等,从战略上制定风电运维计划与方案。

建议:风电运行企业如不愿发展运维业务,可以采取外包的方式(设备企业或第三方),如准备进入运维市场,需综合考虑自身的实力和定位,根据运维工作的内容进行分类管理,一是将工作内容相对简单、技术要求相对较低、易于规范和考核的定检委托第三方,有利于控制成本、保障质量,或者交予公司成立的专门的运维部门或分公司;二是在技术实力具备的条件下,将工作内容较为复杂、技术要求较高的日常运维工作由风电运行企业自己负责,或是与制造商共同负责,有利于自身提高技术,熟悉设备,保障风电机组运行;三是将大件的更换交予专业公司,可在区域内签订一家或几家专业的服务公司(主要是安装公司),从事本地区风电场大部件的更换工作;四是将特定部件的检修交由部件厂家或由设备提供方协调,最佳的方式是在出质保后,签订服务合同,以便及时、专业地处理。

参考文献

[1]侯书红,张新燕.利用面向方框图的仿真方法对风力发电机进行仿真[A].系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C]. 2000

论文作者:王政

论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期

论文发表时间:2017/12/23

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