风电生产运营管理策略探讨

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风电生产运营管理策略探讨（国华能源投资有限公司）摘要：迫于环保压力及能源结构调整的需要，我国风电装机规模快速增长，截止2015年底，国内风电并网容量达到1.28亿千瓦。随着投入运营风电机组越来越多，风电企业所面临的问题也在逐渐增多，这在一定程度上影响了企业牛产效益以及发展。对此，木文将基于笔者多年的风电生产运营管理实践，谈一谈提高风电牛产运营管理水平的认识。关键词：风电；运营管理；策略一•引言2015年国内风电新增装机容量3297万千瓦，新增装机容量再创历史新高。由于风电增长速度过快，对电力系统的安全可靠运行、风电场生产经营带来了较大挑战。主要表现为四个方面：一是缺乏关键技术，早期国产风机设备故障率较高，发电可靠性较差，对电力系统的正常运行带来挑战；二是电力体制改革政策实施及上网电价下调影响，风电场盈利能力下降；三是大型风电基地集中建设，电力配套设施建设进度滞后，导致大量的弃风限电；四是风电场设备配套种类繁多，备件储备、质量控制、问题追溯等方面存在较大问题，增加了风电场的管理难度。因此，在当前的运行环境下，需要不断改进生产经营模式，调整牛产管理策略，提升牛产管理水平。下面将结合制约风电场发电的因素分析，提出提高风电运营管理能力的做法。二•制约风电场发电的因素（-）风资源状况风资源是直接影响风电场发电量的关键因素，主要包括风况、气候及自然灾害等。除遇到特殊年份外，各年风资源状况变化幅度一般不会太大，所以风电场选址前的资源评估至关重要。除此之外，气候异常也会对风机设备发电产牛 一定影响，如2016年初的极端低温天气，呼伦贝尔地区最低气温达到-47.5°C>张家口部分地区最低气温也达到了・30°C以下，导致大批风机超出最低工作温度不能正常发电；同时，山东沿海地区也发生了人面积风机叶片结冰问题导致风机停机，严重影响了风电机组的发电。另外，台风等自然灾害天气也会对风电场造成破坏性影响，如2013年的“天兔”台风造成广东红海湾地区多台风机倒塔，损失非常严重。（二）电力系统检修或故障电力系统检修或故障将影响风电场的送出，产生电量损失。一般来说，风电场至系统第一落点的专用送岀线路因为检修或者故障而停运，会直接导致风电场停运或出力受限而产生电量损失。专用送出线路之外的系统中其它线路、变电设备停运，也有可能影响风电运行而产生电量损失。另外，风电场对应的关口站或汇流站计划检修也会导致全场停电，有些口寸候还会遇到关口站重要设备改造施工，停电吋间会较长。由于关口变电站计划停电一般会安排在风电出力较小季节，而电力设备出现故障属于偶发事件，概率较低，因此电力系统检修或故障原因造成风电场电量损失的比重不高。（三）弃风限电由于受到电网传输通道或安全运行需要等因素影响，风电场会出现弃风限电。根据中电联发布的数据，2015年，全国弃风电量达到339亿千瓦时，平均弃风率达到15%以上。当前，引起弃风限电的主要原因是电网送出通道能力不足、电力系统调峰（频）能力不够。近年来弃风限电问题已引起了国家的高度关注，当前《可再生能源发电全额保障性收购管理办法》已经出台，各级地方政府也提出了多项促风电消纳的措施，重点在华北、东北、西北地区相继实施了风火打捆直供、跨区外送、风火替代、大用户直供等电量交易措施，但“三北”地区窝风现象过于严重，取得的效果不是特别明显。另外，风电电量交易导致电价让利或零电价交易（只享受补贴电价），对风电企业的经营带来不利影响。（四）风电机组选型中国并网风电从20世纪80年代开始发展，先后经历了初期示范阶段、 产业化建立阶段、规模化和国产化阶段，风电机组选型也发生着较大变化，如2000年左右多为500kW〜1000kW,至2010年为1.5〜2.5MW,由于单机容量及技术提升等因素，使得风机单机产能和风场风能利用率不断提高。而早期风电机组受到轮毂高度、叶片长度及技术落后等因素影响，发电效率相对较低，行业内开始通过控制策略优化等手段进行部分功率提升，最大限度的提高发电效率。0前，早期华锐1.5MW机组通过改进后，功率提升已能达到5%以上。（五）综合场用电综合场用电量是指统计周期内风电场的生产、生活和各类损耗等用电量。除去场用电量外，还包括风机无风待机损耗、箱变损耗、集电线损耗、场用变损耗、主变损耗、开关损耗、隔离开关损耗、无功补偿装置损耗、母线损耗、自建线路损耗等。综合场用电量除受风电场容量、输电线路长短等因素影响外，也受地域和季节影响，如南方地区夏季空调等设备使用较多，耗电量大些；北方地区冬季供暖电暖器投入使用，场用电会明显上升。（六）风机设备运行效率风机设备能否长期稳定运行，主要取决于设备质量及运行特性，如国外进口设备运行稳定性相对国内设备要好些；经过技术改造等手段进行升级的设备运行稳定性要好些，运行年限长的设备发生故障的几率大些。设备运行维护质量也影响设备发电效率，设备维护及吋且质量较高，设备故障率就低些。另外，设备发生故障能够及时响应，人员技术力量配备齐全，备品备件储备充足，外委厂家有效协调，设备故障就可以得到及吋处置，高效开展设备检修工作也是运行效率提升的一种表现。三•提高风电运营管理品质的措施（-）充分运用好当前的技术手段1、信息化方面 利用当前大数据分析、生产信息管理及集中监控技术，搭建调度运行及生产数据分析平台，通过精准分析，指导生产管理行为，不断提升生产集约化、标准化、专业化管理水平；2、风功率预测方面充分利用风功率预测手段，做好风电功率短期和中长期预测，提高风电场和电力系统的协调运行能力。在满足可再生能源并网接入要求的前提下，努力提高日预测（0・24小吋）和实吋预测（未来15分钟到4小吋）的精确度，保证在电网下达发电计划时，实现最优发电负荷分配；有效利用风功率预测，合理安排设备检修维护和停电作业计划，提升发电量；做好极端天气（如台风、极低温、冰灾等）的预测，提前布置预防措施，为安全生产运营提供保障。3、机组调停方式有效利用AGC功率调节系统、设备点检等手段，合理安排设备调停计划，不断增强设备管控能力。通过优化AGC功率调整策略等方式，开展好电价调度和成本调度工作，保证电网限电吋电价高的项目、运行成本低的机组优先发电；充分利用内窥镜、红外测温及无人机巡检等设备点检手段，准确制定设备停运计划。4、技术监督手段按期开展好风电场电气设备的预防性试验、风机振动监测、润滑油定期检测等工作，及时发现设备隐患，通过事前维修等干预手段，延长设备使用寿命，实现设备的精准维护。（-）开展好以市场为导向的电力营销1＞电力市场营销建立电力营销管理体系，在各限电区域设立电力营销中心，针对“不同区域、不同单位、不同时段”，制定电力营销策略。建立科学的运转机制，健全以限电率、区域发电利用小吋为主要指标的营销业绩评价体系，充分发挥电力营销中心、电力营销小组作用，坚持公关、市场、政策和技术多措并举，积极抢占 市场份额。2、电量交易工作开展电力体制改革政策文件的解读和分析，尽快适应电力市场新常态，密切关注各地区政策形势变化，按照发改委能源局公布的风电最低保障收购年利用小吋，切实做好跟进和协调工作，确保达到最低保障发电小吋；同吋要结合市场形势，开展电量交易规则、交易电价、发电能力、负荷特点等因素分析，做好大用户直供电交易、跨区网间交易、风火替代交易等促消纳市场交易工作。3、“两个细则”考核一方面是不断提高电场安全稳定运行水平，提升电网友好性指标；另一方面是做好电网考核主管部门的协调，争取免考核处理，确保在考核中保持正收益。（三）开展好对标挖潜工作1＞综合对标一方面做好企业内部风电场、光伏电站生产、经营、财务指标的对标，树立内部标杆，通过找差距、抓整改、促提升，全面提高企业生产运营管理品质；另一方面是开展与外界同行之间的对标，完善以利用小时、限电率、发电量占比/容量占比为主要指标的对标体系，深入挖掘发电业务的薄弱环节，赶超先进水平，不断增强企业的市场竞争力。2、专项对标建立风电场指标评价体系，对所有风电场发电能力、盈利能力、外部竞争力、生产管控水平进行综合评估；组织开展“不同风场，同一品牌”、“同一风场，不同品牌”机组的运行指标对标，做好机组运行稳定性、检修效率、运行成本的综合评估。3.4开展好设备治理提升工作 1、风机设备专项治理按照“标本兼治”、“大风期保发电，小风期集中治理”的原则，做好风机设备缺陷的治理工作。每年重点对投运5年以上的风电机组开展缺陷普查工作,对共性问题，统-•制定实施方案，对个性化问题，特殊处理。对于企业能够自行处理的项目即自行开展，如不具备条件，可以充分利用市场专业服务公司的力量开展。要按照轻重缓急、分步治理的方式，保证大部分缺陷在小风季节集中开展。2、输变电缺陷管理重点做好“一新一1口”、“一柜一线”的日常隐患排查和动态排查。“一新”即近几年投运的新型设备，如接地变系统、无功补偿装置系统等，目前仍存在二次保护匹配度差，关注度不够等问题。“一I口”为运行超过5年的老设备，尤其是主变和机组变设备，容易发生气体超标等问题，需做好全面处置。“一柜一线”即35kV开关柜和集电线路，从近年运行情况看，这些设备量大隐患多，需要重点关注。3、风机设备功率优化提升对当前存在的老项目被新项目包围，机组运行尾流影响大，资源利用效率降低、早期机组叶片长度较短，捕风能力不足、早期国产机组整机匹配度和检测精度不够等问题，开展机组主控程序优化、叶片加长及传感器精度校准等机组优化提升工作。（五）做好科技创新工作1、科技项目管理按照“提高效率、提升精细化和专业化水平、降低成本和劳动强度”的原则，加强立项可研审核，强化过程管控。发挥科技创新和技术改进的引领作用，重点推进能够提升发电能力、信息化管理水平提升、提高设备安全稳定运行水平的科技项H。2、新技术应用及时跟踪了解、掌握业内新技术应用动态，开展好新装备、新工艺、新材料的推广应用工作。要做好风险评估，并采取可靠的风险防范措施，必要吋应 进行科技立项，专项研究，做好消化、吸收以及后评价工作。（六）做好生产现场的管理1、场长责任制明确风电场场长是生产现场的第一负责人，授权场长全面管理现场的安全、生产、后勤、考核等工作，加强绩效激励，进一步理顺区域公司和风电场的责权利关系，加强现场管理能力和应变能力。2、设备责任制将设备管理责任落实到班组，落实到个人，明确各级设备管理者的主要任务、管理职责和权限，规范程序，明确责任，有效提高管理水平。3、班组建设加强生产班组的标准化建设，健全班组管理各项制度、标准、台账等基础工作。以“安全健康环保、技术技能优秀、文明进步和谐”为目标，在生产班组中开展“星级班组”建设。（七）推进精细化管理工作1、风机质保期管理坚持“以我为主”的理念，以主人翁的态度做好风机设备的质保期内管理。要重视风电机组安装调试的验收，保证主设备、辅助设备安装到位，各保护功能有效投入；要做好维护工作的监督检查，保证各项例行项目有效执行；要严格执行关键部件更换及替代的验收程序，保证机组检修质量。2、风机故障管理做好8小时以上风机停机故障的管理。加强对故障响应吋间、人员到位情况、工作质量和效率、技术力量准备、备品备件供应、外委队伍管理等环节的管控，提高故障处理效率。3、集控管理模式推行大风场管理理念，整合风电运行管理资源。推进区域化集中管控模 式，对分散的风电场进行监控后台合并，设立集控中心，建立集中监控系统，集中开展设备监控、生产数据分析，实现减员增效，提升风电场自动化管理水平。（八）做好降本增效工作1、设备运维成本将全寿命期效益最大化理念贯穿于生产运营管理的每一个环节，以检修维护和物质管理为重点，通过预算管理、过程管控努力降低运营成本；推广区域化预试和风机设备点检管理模式，核算各种机型单机检修维护预算定额，开展单机检修维护费用竞赛，加强外委项目管理，切实降低部分区域输变电设备外委维护费用。2、生产物资成本加强备品备件的科学储备，合理地制定物资采购计划，总结各类机型各种备品备件的消耗规律，研究科学经济的备品备件库存方案，备件本土化替代管理，大部件联储，尽量降低库存成本。3、降低能耗努力降低综合场用电量损耗，开展风电场经济运行方式研究，在确保安全的前提下，尽量降低变压器、集电线路和无功补偿装置系统的损耗；制定细化措施，减少生活站用电量。3.9重视生产准备工作1、早参与，早准备树立“基建生产一体化”理念，全方位做好各项生产准备工作。生产人员要全面参与新建项目的设计审查、设备选型招标、安装质量检查、调试运行等各环节，为生产接续运行奠定基础。2、关键环节管控重点抓好设备安装调试期、升压站带电前、项目启动吋等工程节点的管控，尤其要做好设备运行性能达标、二次保护功能测试等工作，全面规避设备投 产风险。3、工程验收全面参与好“单位工程完工验收”、“工程整套启动试运验收”、“工程移交生产验收”，避免把基建遗留问题带入生产期，全面消除“刚投运即技改”等问题。结语本文对制约风电场发电的关键因素进行了阐述，并从技术手段应用、电力市场营销、生产对标、设备治理提升、科技创新、现场管理、精细化管理、降本增效、生产准备九个方面提出了提高风电运营管理品质的措施。该文提出的一些做法具有一定的借鉴意义。