參建示范項目的價值在于,能夠讓自己的技術和服務實力接受嚴苛的檢驗,由此在相應領域集聚先發優勢。
當金山,位于甘肅省酒泉市阿克塞哈薩克族自治縣,東、西連接祁連山與阿爾金山。翻越海拔3800米的當金山口,就進入了素有“世界屋脊”之稱的青藏高原。由于海拔高、山勢陡峻、常年氣溫低,當地植被稀疏、人跡罕至。有人曾如此形象地描述:“抬頭不見鳥,低頭不見草;風吹石頭跑,六月穿皮襖。”當金山地區的環境之惡劣,由此可見一斑。
10年前,一群逐風而動的“拓荒者”來到這片戈壁灘,憑借“敢為人先”的精神克服重重困難,開發了全國首座高原示范型風電場——甘肅華電福新能源有限公司阿克塞分公司阿克塞當金山風電場(下稱“當金山風電場”),總裝機容量為9.9萬千瓦。投運以來,項目整體運營狀況逐步趨好,66臺由中車株洲電力機車研究所有限公司(下稱“中車株洲所”)提供的高海拔風電機組性能穩定,2018年發電2.4億千瓦時,創歷史新高。2019年,這一紀錄有望被打破。
日前,本刊組織的“最美風電場”活動報道組深入一線,循著這座高原示范風電場的發展足跡,多角度呈現其運營效果以及取得的經驗。
高原風電開發,大有可為
公開資料顯示,當金山風電場于2010年11月開工。彼時,高原地區的風能資源開發較少受到關注,這意味著沒有成熟的經驗可供借鑒,一切都要摸著石頭過河。
復雜的地形和惡劣的氣候進一步加大開發難度。中國華電集團公司甘肅分公司副總經理董小泊清晰記得,建設伊始,場區的道路尚未完全修通,路況很差,設備運輸困難。輸電線路需要經過平均海拔超過4000米的當金山,架設難度極大。同時,當地氣候寒冷,冬季最低溫度會降至零下30攝氏度,甚至更低,疊加上海拔高引發的高原反應,現場人員經受了極大的身心考驗。
“整個過程值得細細回味,大家都付出很多心血。”他動情地說。
最終,在當地政府部門的大力支持下,通過提前制定周密計劃,施工中合理安排資源、充分發揮參建方的優勢等措施,項目一期33臺風電機組(裝機容量為4.95萬千瓦),于2011年11月全部投運;2012年5月,二期(33臺機組、4.95萬千瓦)全場并網發電。
經過數年的持續優化,當金山風電場的運營漸入佳境。本刊記者在采訪中獲悉,2018年,面對西北地區棄風限電嚴重的不利條件,在6.4米/秒的年平均風速下,年發電量達到2.4億千瓦時,年利用小時數為2416小時,比甘肅省平均值的1772小時高出36.3%,位居中國華電集團甘肅分公司的所有風電場之首。在中國電力企業聯合會發布的“2018年度電力行業風電運行指標對標結果”中,當金山風電場還被評為了3A級項目。
基于運行數據對比來判斷,2019年的發電量有望超過2.6億千瓦時。前10個月,在平均風速為6.55米/秒的條件下,發電量突破了2.35億千瓦時,比2018年同期高出0.15億千瓦時。
在董小泊看來,作為示范項目,開發當金山風電場的初衷已經基本達到。
“選擇在阿克塞地區建設全國首個高原示范風電項目,一方面是因為我們希望探索在更多條件相對艱苦、風能資源和電力送出較好的地區開發風電,從而避免大家扎堆在熱點區域帶來的一系列問題,并由此在業務布局上做到‘人無我有,人有我精’,增強自身的核心競爭力;另一方面,則希望通過發展新能源產業,推動當地經濟發展。”他解釋道。
據了解,通過當金山風電場的開發,華電集團積累了大量高原風電開發經驗,并初步組建起能夠適應高原風電場運營管理需要的團隊,為這家企業進軍青海、云南、貴州等地區的風電市場奠定基礎。
在帶動地方發展方面,當金山風電場的價值也逐漸顯現。阿克塞自治縣屬于少數民族聚居區,經濟基礎薄弱。當金山風電場的建成,拉開了阿克塞發展新能源的序幕,在這張“名片”的成功示范下,一批風電和光電項目紛紛落戶當地,新能源成為該縣的支柱產業之一。
據董小泊透露,目前,華電集團在甘肅地區積極儲備資源,并推進部分已核準項目的建設。“雖然存在很大困難,不確定因素也較多,但是這些都是發展中出現的階段性問題,我們仍很看好開發前景,對國家的新能源政策也充滿信心。”
針對甘肅的風電開發,有業內專家建議,企業仍需保持謹慎。“甘肅的棄風限電局面,短期內難以得到根本性轉變,再加上在推行電力市場化交易過程中出現的‘保量不保價’,甚至是‘量價齊跌’問題,以及‘兩個細則’考核日益嚴格,企業投資稍不謹慎,就有可能導致現金流緊張,出現虧損。”
董小泊指出,解決好上述問題的關鍵是,各方應當站在國家戰略的高度看待發展風電的重大意義,規劃產業布局時做到全國一盤棋,實施的政策也要更加貼合產業發展所需。
高海拔型機組,首戰告捷
同樣從當金山風電場開發中收獲頗豐的,還有作為整機設備供應商的中車株洲所,這是其參與的首個高原風電項目。
“通過對示范項目運營過程中出現的問題進行分析、總結,為我們的整機技術優化迭代、其他同類型地區風電場的建設和運營提供了借鑒。”中車株洲所當金山風電場服務經理沈文表示。
在當金山風電場,66臺單機容量為1.5MW的中車株洲所第一代高海拔風電機組投運至今,各項關鍵性能指標保持在很高的水平上,2018年的平均可利用率(TBA)達到99.61%,平均無故障運行時間(MTBF)為5535小時,均在中國華電集團甘肅分公司的所有風電項目中排名第一。沈文告訴記者,中車株洲所一直將當金山風電場作為標桿項目推廣,依靠在首次應用中建立的良好口碑,1.5MW高海拔機組后來為該公司贏得大量高原風電場整機供貨訂單,貢獻了可觀的市場業績,還獲得從國家到省、市級的多項榮譽。
在談到高海拔風電機組的研發情況時,中車株洲所風電事業部客服中心副總經理趙少偉感慨萬千:高海拔風電機組能取得如此好的業績,實屬不易。早在2009年,基于對未來市場走勢的研判,中車株洲所即啟動了高海拔風電機組的研發。此時,業內對在高原地區開發風能資源的技術要求缺乏深刻認知,相關設計標準也是一片空白。面對這種情況,中車株洲所研發團隊依然決定成立項目組,開始進行高海拔風電機組的研發工作。借鑒中車株洲所參與建設青藏鐵路時積累的高原機車設計經驗和標準,并廣泛咨詢具有高原電氣研究、試驗經驗的研究院所,制定出初步的高海拔風電機組技術方案。再結合現場調研,根據收集到的信息對方案進行完善,最終實現技術突破,在其既有機型的基礎上研制出了1.5MW高海拔風電機組。
針對高原地區具有的空氣密度低、高濕度、強雷暴、易凝露、強紫外線照射等特殊氣候和環境特點,該機型采用了大量針對性設計。比如,機艙罩和輪轂罩選用抗紫外線性能好的膠衣材料;增加防雷接閃點的數量,擴大葉片中防雷下引導線的截面積;提高機艙控制柜和塔基柜內加熱器的功率;對動力系統進行降容處理。從實際運行來看,這些措施達到了預期的效果。此后,中車株洲所對高海拔風電機組的相關技術和施工要求進行了深度的歸納和總結,最終形成了國家標準《高海拔型風力發電機組GB/T37921-2019》,并將于2020年3月實施。該標準對高海拔風電機組適用的外部條件、技術要求、試驗方法、檢驗規則、運輸、安裝、調試、運行和維護都做了相應的闡述。
在第一代機型推向市場取得不錯反響后,中車株洲所又陸續開發了第二代、第三代高海拔風電機組,單機容量覆蓋1.5MW、2MW、2.5MW、3.6MW。這些機組被安裝到甘肅、青海、云南、貴州等地的風電場,整體運行表現不俗,在云南五子坡風電場甚至創造出“單臺機組年利用小時數達5300小時,全場平均超過4000小時”的紀錄,引發廣泛關注。
優質運維服務,獲得認可
一個好的風電項目,背后必定有一套高效的運維體系作為支撐,當金山風電場也不例外。
據了解,當金山風電場目前共配備17名運維人員,均已通過職業技能鑒定中級工考評,5人通過高級工考評。
被問及在運維管理方面有哪些好的經驗時,當金山風電場場長李生林給出的答案是,“我們始終堅持‘應修必修,修必修好’的原則,以狀態檢修為主,定期檢修和故障檢修為輔,運用風電機組振動在線監測、故障診斷平臺等,結合監控數據的實時統計與分析,使檢修工作從過去傳統的以‘修’為主,轉變到以‘管’為主上來。”
“正如李生林場長所說,目前,中車株洲所對客戶服務的總體定位就是要更好地為客戶創造價值。所以,我們在運維過程中將這種理念與服務工作進行了高度的融合,主要體現在四個方面:第一,通過持續不斷地進行技術改造來提升風電機組運行的效率和安全。例如,我們與業主方共同開展了電池柜加熱器和高電壓穿越等方面的技改。第二,對運維技術進行了創新,分別開發了SIS(集控系統)、PHM(健康管理系統)、EAM(資產管理系統)三個平臺,最終實現機組監控、故障預警、故障分析與診斷、系統自動派工、人員管理等的一體化。第三,推動服務模式的轉變。中車株洲所對所有風電場進行了區域化管理,設置區域經理,由其對所轄項目進行管理。同時設置了區域庫房,在人員管理、備品備件調配等方面可以更加快速地響應客戶的需求。第四,建立健全了服務工程師的晉升和考核標準與機制,確保由優秀的人員為客戶開展優質的服務。”趙少偉說。
沈文以電池柜加熱器技改為例向記者介紹,改造前,電池柜通過加熱板從電池組底部加熱,電池受熱不均勻,因低溫引起的電池故障較多。技改后,將原來的電池加熱板拆除,在電池組周圍安裝兩個加熱器,用風扇向相對方向吹風散熱,在柜內形成氣流環,確保柜內的溫度均衡,改善了電池整體運行環境,使電池使用壽命延長,大幅降低維護工作量。
憑借在長期合作中的良好表現,中車株洲所的技術實力和服務能力得到了業主方的認可。“他們現場人員的響應速度快,服務質量也好,消缺很及時,每次都能夠及時解決各種疑難問題。”李生林說。
正是基于彼此間的高度互信,2018年1月,當金山風電場一期出質保期后,業主方決定將設備的維護工作繼續交由中車株洲所負責。
談及原因,董小泊表示,“主要有兩個方面的考慮,一是中車株洲所的團隊之前確實做得不錯,設備交給他們,我們放心;二是希望在與他們的交流、學習中,我們的團隊能夠持續提升技能水平。”
隨著兩期項目陸續出質保期,中車株洲所在當金山風電場的運維工作也進入到一個新的階段,但其落腳點依然是提升服務質量。參與一個風電項目,就必須全力建設好這個“家”,這是中車株洲所對其所有現場人員的基本要求,在當金山風電場服務長達9年的沈文或許對此有著更為深刻的理解。
當金山,位于甘肅省酒泉市阿克塞哈薩克族自治縣,東、西連接祁連山與阿爾金山。翻越海拔3800米的當金山口,就進入了素有“世界屋脊”之稱的青藏高原。由于海拔高、山勢陡峻、常年氣溫低,當地植被稀疏、人跡罕至。有人曾如此形象地描述:“抬頭不見鳥,低頭不見草;風吹石頭跑,六月穿皮襖。”當金山地區的環境之惡劣,由此可見一斑。
10年前,一群逐風而動的“拓荒者”來到這片戈壁灘,憑借“敢為人先”的精神克服重重困難,開發了全國首座高原示范型風電場——甘肅華電福新能源有限公司阿克塞分公司阿克塞當金山風電場(下稱“當金山風電場”),總裝機容量為9.9萬千瓦。投運以來,項目整體運營狀況逐步趨好,66臺由中車株洲電力機車研究所有限公司(下稱“中車株洲所”)提供的高海拔風電機組性能穩定,2018年發電2.4億千瓦時,創歷史新高。2019年,這一紀錄有望被打破。
日前,本刊組織的“最美風電場”活動報道組深入一線,循著這座高原示范風電場的發展足跡,多角度呈現其運營效果以及取得的經驗。
高原風電開發,大有可為
公開資料顯示,當金山風電場于2010年11月開工。彼時,高原地區的風能資源開發較少受到關注,這意味著沒有成熟的經驗可供借鑒,一切都要摸著石頭過河。
復雜的地形和惡劣的氣候進一步加大開發難度。中國華電集團公司甘肅分公司副總經理董小泊清晰記得,建設伊始,場區的道路尚未完全修通,路況很差,設備運輸困難。輸電線路需要經過平均海拔超過4000米的當金山,架設難度極大。同時,當地氣候寒冷,冬季最低溫度會降至零下30攝氏度,甚至更低,疊加上海拔高引發的高原反應,現場人員經受了極大的身心考驗。
“整個過程值得細細回味,大家都付出很多心血。”他動情地說。
最終,在當地政府部門的大力支持下,通過提前制定周密計劃,施工中合理安排資源、充分發揮參建方的優勢等措施,項目一期33臺風電機組(裝機容量為4.95萬千瓦),于2011年11月全部投運;2012年5月,二期(33臺機組、4.95萬千瓦)全場并網發電。
經過數年的持續優化,當金山風電場的運營漸入佳境。本刊記者在采訪中獲悉,2018年,面對西北地區棄風限電嚴重的不利條件,在6.4米/秒的年平均風速下,年發電量達到2.4億千瓦時,年利用小時數為2416小時,比甘肅省平均值的1772小時高出36.3%,位居中國華電集團甘肅分公司的所有風電場之首。在中國電力企業聯合會發布的“2018年度電力行業風電運行指標對標結果”中,當金山風電場還被評為了3A級項目。
基于運行數據對比來判斷,2019年的發電量有望超過2.6億千瓦時。前10個月,在平均風速為6.55米/秒的條件下,發電量突破了2.35億千瓦時,比2018年同期高出0.15億千瓦時。
在董小泊看來,作為示范項目,開發當金山風電場的初衷已經基本達到。
“選擇在阿克塞地區建設全國首個高原示范風電項目,一方面是因為我們希望探索在更多條件相對艱苦、風能資源和電力送出較好的地區開發風電,從而避免大家扎堆在熱點區域帶來的一系列問題,并由此在業務布局上做到‘人無我有,人有我精’,增強自身的核心競爭力;另一方面,則希望通過發展新能源產業,推動當地經濟發展。”他解釋道。
據了解,通過當金山風電場的開發,華電集團積累了大量高原風電開發經驗,并初步組建起能夠適應高原風電場運營管理需要的團隊,為這家企業進軍青海、云南、貴州等地區的風電市場奠定基礎。
在帶動地方發展方面,當金山風電場的價值也逐漸顯現。阿克塞自治縣屬于少數民族聚居區,經濟基礎薄弱。當金山風電場的建成,拉開了阿克塞發展新能源的序幕,在這張“名片”的成功示范下,一批風電和光電項目紛紛落戶當地,新能源成為該縣的支柱產業之一。
據董小泊透露,目前,華電集團在甘肅地區積極儲備資源,并推進部分已核準項目的建設。“雖然存在很大困難,不確定因素也較多,但是這些都是發展中出現的階段性問題,我們仍很看好開發前景,對國家的新能源政策也充滿信心。”
針對甘肅的風電開發,有業內專家建議,企業仍需保持謹慎。“甘肅的棄風限電局面,短期內難以得到根本性轉變,再加上在推行電力市場化交易過程中出現的‘保量不保價’,甚至是‘量價齊跌’問題,以及‘兩個細則’考核日益嚴格,企業投資稍不謹慎,就有可能導致現金流緊張,出現虧損。”
董小泊指出,解決好上述問題的關鍵是,各方應當站在國家戰略的高度看待發展風電的重大意義,規劃產業布局時做到全國一盤棋,實施的政策也要更加貼合產業發展所需。
高海拔型機組,首戰告捷
同樣從當金山風電場開發中收獲頗豐的,還有作為整機設備供應商的中車株洲所,這是其參與的首個高原風電項目。
“通過對示范項目運營過程中出現的問題進行分析、總結,為我們的整機技術優化迭代、其他同類型地區風電場的建設和運營提供了借鑒。”中車株洲所當金山風電場服務經理沈文表示。
在當金山風電場,66臺單機容量為1.5MW的中車株洲所第一代高海拔風電機組投運至今,各項關鍵性能指標保持在很高的水平上,2018年的平均可利用率(TBA)達到99.61%,平均無故障運行時間(MTBF)為5535小時,均在中國華電集團甘肅分公司的所有風電項目中排名第一。沈文告訴記者,中車株洲所一直將當金山風電場作為標桿項目推廣,依靠在首次應用中建立的良好口碑,1.5MW高海拔機組后來為該公司贏得大量高原風電場整機供貨訂單,貢獻了可觀的市場業績,還獲得從國家到省、市級的多項榮譽。
在談到高海拔風電機組的研發情況時,中車株洲所風電事業部客服中心副總經理趙少偉感慨萬千:高海拔風電機組能取得如此好的業績,實屬不易。早在2009年,基于對未來市場走勢的研判,中車株洲所即啟動了高海拔風電機組的研發。此時,業內對在高原地區開發風能資源的技術要求缺乏深刻認知,相關設計標準也是一片空白。面對這種情況,中車株洲所研發團隊依然決定成立項目組,開始進行高海拔風電機組的研發工作。借鑒中車株洲所參與建設青藏鐵路時積累的高原機車設計經驗和標準,并廣泛咨詢具有高原電氣研究、試驗經驗的研究院所,制定出初步的高海拔風電機組技術方案。再結合現場調研,根據收集到的信息對方案進行完善,最終實現技術突破,在其既有機型的基礎上研制出了1.5MW高海拔風電機組。
針對高原地區具有的空氣密度低、高濕度、強雷暴、易凝露、強紫外線照射等特殊氣候和環境特點,該機型采用了大量針對性設計。比如,機艙罩和輪轂罩選用抗紫外線性能好的膠衣材料;增加防雷接閃點的數量,擴大葉片中防雷下引導線的截面積;提高機艙控制柜和塔基柜內加熱器的功率;對動力系統進行降容處理。從實際運行來看,這些措施達到了預期的效果。此后,中車株洲所對高海拔風電機組的相關技術和施工要求進行了深度的歸納和總結,最終形成了國家標準《高海拔型風力發電機組GB/T37921-2019》,并將于2020年3月實施。該標準對高海拔風電機組適用的外部條件、技術要求、試驗方法、檢驗規則、運輸、安裝、調試、運行和維護都做了相應的闡述。
在第一代機型推向市場取得不錯反響后,中車株洲所又陸續開發了第二代、第三代高海拔風電機組,單機容量覆蓋1.5MW、2MW、2.5MW、3.6MW。這些機組被安裝到甘肅、青海、云南、貴州等地的風電場,整體運行表現不俗,在云南五子坡風電場甚至創造出“單臺機組年利用小時數達5300小時,全場平均超過4000小時”的紀錄,引發廣泛關注。
優質運維服務,獲得認可
一個好的風電項目,背后必定有一套高效的運維體系作為支撐,當金山風電場也不例外。
據了解,當金山風電場目前共配備17名運維人員,均已通過職業技能鑒定中級工考評,5人通過高級工考評。
被問及在運維管理方面有哪些好的經驗時,當金山風電場場長李生林給出的答案是,“我們始終堅持‘應修必修,修必修好’的原則,以狀態檢修為主,定期檢修和故障檢修為輔,運用風電機組振動在線監測、故障診斷平臺等,結合監控數據的實時統計與分析,使檢修工作從過去傳統的以‘修’為主,轉變到以‘管’為主上來。”
“正如李生林場長所說,目前,中車株洲所對客戶服務的總體定位就是要更好地為客戶創造價值。所以,我們在運維過程中將這種理念與服務工作進行了高度的融合,主要體現在四個方面:第一,通過持續不斷地進行技術改造來提升風電機組運行的效率和安全。例如,我們與業主方共同開展了電池柜加熱器和高電壓穿越等方面的技改。第二,對運維技術進行了創新,分別開發了SIS(集控系統)、PHM(健康管理系統)、EAM(資產管理系統)三個平臺,最終實現機組監控、故障預警、故障分析與診斷、系統自動派工、人員管理等的一體化。第三,推動服務模式的轉變。中車株洲所對所有風電場進行了區域化管理,設置區域經理,由其對所轄項目進行管理。同時設置了區域庫房,在人員管理、備品備件調配等方面可以更加快速地響應客戶的需求。第四,建立健全了服務工程師的晉升和考核標準與機制,確保由優秀的人員為客戶開展優質的服務。”趙少偉說。
沈文以電池柜加熱器技改為例向記者介紹,改造前,電池柜通過加熱板從電池組底部加熱,電池受熱不均勻,因低溫引起的電池故障較多。技改后,將原來的電池加熱板拆除,在電池組周圍安裝兩個加熱器,用風扇向相對方向吹風散熱,在柜內形成氣流環,確保柜內的溫度均衡,改善了電池整體運行環境,使電池使用壽命延長,大幅降低維護工作量。
憑借在長期合作中的良好表現,中車株洲所的技術實力和服務能力得到了業主方的認可。“他們現場人員的響應速度快,服務質量也好,消缺很及時,每次都能夠及時解決各種疑難問題。”李生林說。
正是基于彼此間的高度互信,2018年1月,當金山風電場一期出質保期后,業主方決定將設備的維護工作繼續交由中車株洲所負責。
談及原因,董小泊表示,“主要有兩個方面的考慮,一是中車株洲所的團隊之前確實做得不錯,設備交給他們,我們放心;二是希望在與他們的交流、學習中,我們的團隊能夠持續提升技能水平。”
隨著兩期項目陸續出質保期,中車株洲所在當金山風電場的運維工作也進入到一個新的階段,但其落腳點依然是提升服務質量。參與一個風電項目,就必須全力建設好這個“家”,這是中車株洲所對其所有現場人員的基本要求,在當金山風電場服務長達9年的沈文或許對此有著更為深刻的理解。