全球風(fēng)電機(jī)組市場(chǎng)及運(yùn)營(yíng)管理指標(biāo)

全球風(fēng)電機(jī)組市場(chǎng)及運(yùn)營(yíng)管理指標(biāo)

威斯塔斯是一家專(zhuān)注于研究、設(shè)計(jì)、制造和提供全球能源發(fā)電解決方案的公司。它在13個(gè)國(guó)家擁有分支機(jī)構(gòu)。世界上65個(gè)國(guó)家已經(jīng)使用了10多年的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，市場(chǎng)份額一直是最好的。維斯塔斯從1986年在山東榮城為中國(guó)第一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)提供了3臺(tái)V15-55kW風(fēng)機(jī)以來(lái)，截至2009年，維斯塔斯中國(guó)的風(fēng)電機(jī)組已經(jīng)銷(xiāo)售并安裝在新疆、甘肅、內(nèi)蒙古、寧夏、黑龍江、河北、遼寧、山東、江蘇、浙江、福建和廣東等13個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)）。維斯塔斯風(fēng)電機(jī)組在中國(guó)累計(jì)裝機(jī)容量如圖1所示。維斯塔斯在中國(guó)提供各種類(lèi)型的服務(wù)，所有的服務(wù)都是圍繞著風(fēng)電機(jī)組可靠性這個(gè)目標(biāo)。維斯塔斯中國(guó)年度監(jiān)控風(fēng)機(jī)的數(shù)量如表1所示。維斯塔斯中國(guó)監(jiān)控的風(fēng)機(jī)的可利用率狀況如表2所示。以可靠性為中心的運(yùn)維系統(tǒng)應(yīng)包括以下幾個(gè)方面：1）糾正性維護(hù)：主要是針對(duì)小問(wèn)題，非關(guān)鍵性問(wèn)題，以及沒(méi)有聯(lián)鎖反應(yīng)的故障。通過(guò)這種糾正性的維護(hù)可以對(duì)有故障趨勢(shì)的問(wèn)題進(jìn)行有針對(duì)性的診察。2）預(yù)防性維護(hù)：主要針對(duì)磨損性故障，定期進(jìn)行易耗品更換，對(duì)已知故障模式進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)。3）狀態(tài)監(jiān)控為基礎(chǔ)的維護(hù)：主要針對(duì)隨機(jī)故障模式，非磨損性故障以及運(yùn)行中出現(xiàn)的隨機(jī)故障。通過(guò)狀態(tài)監(jiān)控，制訂更有針對(duì)性的解決方案。4）預(yù)知性維護(hù)：對(duì)失效根源進(jìn)行分析，對(duì)風(fēng)電機(jī)組全生命周期狀態(tài)進(jìn)行跟蹤研究，對(duì)失效模式分析并且研究相應(yīng)的技術(shù)解決方案。還有結(jié)合機(jī)組特定的運(yùn)行特征進(jìn)行技術(shù)升級(jí)改造以保證和提高機(jī)組的運(yùn)行效率。在風(fēng)電機(jī)組運(yùn)營(yíng)管理方面，維斯塔斯針對(duì)以可靠性為中心的運(yùn)維系統(tǒng)的各個(gè)方面設(shè)立了風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行相關(guān)的管理指標(biāo)。這些指標(biāo)的定義不但為提高風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行可靠性和優(yōu)化風(fēng)電機(jī)組提供了依據(jù)和指導(dǎo)，并且通過(guò)科學(xué)規(guī)范的風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行及管理模式，有效地對(duì)風(fēng)電機(jī)組施行預(yù)見(jiàn)性維護(hù)與維修，減少維護(hù)運(yùn)營(yíng)成本，加快客戶(hù)的投資回報(bào)速度，為客戶(hù)最大限度地創(chuàng)造價(jià)值。下面就幾個(gè)關(guān)鍵運(yùn)行指標(biāo)進(jìn)行簡(jiǎn)單描述。1電、電、能源機(jī)組可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)的概念1.1風(fēng)電機(jī)組可利用率報(bào)告衡量風(fēng)電機(jī)組的在線運(yùn)行能力，通常采用與用戶(hù)共同認(rèn)可的95%的可利用率指標(biāo)。該指標(biāo)可以反映風(fēng)電機(jī)組的可靠性和運(yùn)維人員的能力：風(fēng)電機(jī)組停機(jī)快速反應(yīng)，及時(shí)處理故障，減少停機(jī)時(shí)間。不同于合同可利用率，VESTAS通過(guò)鏡像數(shù)據(jù)進(jìn)行可利用率管理。風(fēng)電場(chǎng)的每個(gè)風(fēng)電機(jī)組在任何給定周期的測(cè)量平均可利用率計(jì)算公式如下可利用率=TA/TCT×100%TA：風(fēng)電機(jī)組可利用時(shí)間，是指在任何指定周期內(nèi)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行、或具備運(yùn)行條件且可以運(yùn)行的由風(fēng)電機(jī)組控制器統(tǒng)計(jì)的累計(jì)小時(shí)數(shù)。TCT：指計(jì)算周期內(nèi)以小時(shí)計(jì)的全部日歷時(shí)間（例如，按年計(jì)算的TCT=8760h)把風(fēng)電機(jī)組的每個(gè)10min運(yùn)行或停機(jī)狀態(tài)進(jìn)行分類(lèi)整理（如表3所示），然后歸納總結(jié)，形成精確的具有分析價(jià)值的可利用率報(bào)告。細(xì)分風(fēng)電機(jī)組的停機(jī)類(lèi)別，用于挖掘影響風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)營(yíng)的主要因素并采取措施。如圖2所示。通過(guò)上述的分類(lèi)分析，不難看出風(fēng)電機(jī)組的停機(jī)原因。這樣就可以更有效地控制和主動(dòng)管理風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電量。1.2運(yùn)維質(zhì)量指標(biāo)MTBI可以衡量機(jī)組的平均訪問(wèn)間隔時(shí)間，理想的指標(biāo)為平均60天訪問(wèn)一次（如圖3所示）。該指標(biāo)可以反映風(fēng)電機(jī)組本身的可靠性和運(yùn)維質(zhì)量：保證風(fēng)電機(jī)組定期維護(hù)按時(shí)進(jìn)行，沒(méi)有遺漏；保證風(fēng)電機(jī)組服務(wù)計(jì)劃安排合理；風(fēng)電機(jī)組故障處理徹底，沒(méi)有反復(fù)重復(fù)排故的現(xiàn)象，工作效率高。1.3損失負(fù)荷管理衡量實(shí)際發(fā)電量或損失發(fā)電量同可能發(fā)電量的百分?jǐn)?shù)。該指標(biāo)的意義：停機(jī)時(shí)間與風(fēng)速關(guān)聯(lián)，計(jì)算發(fā)電量損失，按影響發(fā)電量的大小分析停機(jī)原因；風(fēng)電機(jī)組故障處理徹底，避免重復(fù)發(fā)生；計(jì)劃安排結(jié)合風(fēng)況預(yù)報(bào)，動(dòng)態(tài)可調(diào)；工作安排在低風(fēng)速時(shí)段，消除大風(fēng)條件下的停機(jī)隱患。損失發(fā)電量管理的關(guān)鍵在于：最大可能地使風(fēng)電機(jī)組保持有風(fēng)運(yùn)行；找出大風(fēng)停機(jī)的影響因素；故障的徹底解決，避免重復(fù)發(fā)生；高質(zhì)量的常規(guī)服務(wù)；分析風(fēng)數(shù)據(jù)，熟悉變化規(guī)律；工作計(jì)劃結(jié)合預(yù)測(cè)的風(fēng)速趨勢(shì)；正確評(píng)估，調(diào)整發(fā)電量指標(biāo)。管理目標(biāo)：盡一切可能讓風(fēng)機(jī)在有風(fēng)的時(shí)候保持正常運(yùn)行，進(jìn)而得到更多的發(fā)電量。從圖4可以看出發(fā)電量損失百分比越低，表明該風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)電機(jī)組的產(chǎn)能得到合理的管理。2實(shí)驗(yàn)發(fā)電規(guī)模下面僅就風(fēng)電場(chǎng)可利用率一項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行簡(jiǎn)單的收益計(jì)算。案例：以某公司內(nèi)蒙古30MW風(fēng)場(chǎng)為例。兩年內(nèi)統(tǒng)計(jì)發(fā)電量按月數(shù)據(jù)如表4所示。該風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際可利用率高達(dá)99.68%。內(nèi)蒙古地區(qū)上網(wǎng)電價(jià)為0.51元/kW·h。以合同約定的95%可利用率為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算，可以發(fā)現(xiàn)，該風(fēng)電場(chǎng)兩年期間發(fā)電收入為101249742.57元人民幣，兩年內(nèi)額外為用戶(hù)盈利：4753699.80元人民幣。可見(jiàn)風(fēng)電機(jī)組的可靠性及可利用率對(duì)風(fēng)電場(chǎng)收益的影響。3提高供電設(shè)備運(yùn)行的可靠性措施和方案鑒于上述實(shí)例分析和具體特點(diǎn)，總結(jié)提高風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行可靠性的措施和解決方案如下。3.1風(fēng)電機(jī)組的維護(hù)與運(yùn)行培訓(xùn)風(fēng)電場(chǎng)的服務(wù)及管理人員應(yīng)具備下列資質(zhì)：健康證明、職業(yè)病檢查證明，急救培訓(xùn)、心肺復(fù)蘇術(shù)；有效的人身、意外保險(xiǎn)；適合風(fēng)機(jī)（帶電及高空作業(yè)）工作的陳述；高空救援培訓(xùn)；攀爬培訓(xùn)；電工、機(jī)械員資格認(rèn)證；救火培訓(xùn)；風(fēng)電行業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)等。另外，為了保證風(fēng)電機(jī)組的維護(hù)質(zhì)量，必須通過(guò)相關(guān)風(fēng)電機(jī)組維修知識(shí)和技能培訓(xùn)。培訓(xùn)內(nèi)容包括：風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)知識(shí)；風(fēng)電機(jī)組主要部件工作原理；風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)及液壓系統(tǒng)；數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)以及風(fēng)電機(jī)組的維護(hù)和運(yùn)行培訓(xùn)。精良的服務(wù)團(tuán)隊(duì)是風(fēng)電機(jī)組可靠性的保障。只有這樣的團(tuán)隊(duì)才能保證有預(yù)見(jiàn)性的維護(hù)風(fēng)電機(jī)組，為用戶(hù)帶來(lái)額外的經(jīng)濟(jì)效益。3.2定期維護(hù)的安排現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)工作應(yīng)至少分為3類(lèi)：定期維護(hù)，排故，技術(shù)升級(jí)改造。針對(duì)這3類(lèi)工作，應(yīng)該有不同周期的計(jì)劃以及計(jì)劃調(diào)整。對(duì)于定期維護(hù)應(yīng)該結(jié)合歷史氣象統(tǒng)計(jì)，制定52周的工作計(jì)劃，盡量把定期維護(hù)安排到風(fēng)小的期間完成。這樣既保證了定期維護(hù)的質(zhì)量，又能使風(fēng)電機(jī)組在風(fēng)好的季節(jié)盡量多的發(fā)電。另外對(duì)于故障排除與技術(shù)升級(jí)改造類(lèi)的工作，應(yīng)該盡量與風(fēng)電機(jī)組的定期維護(hù)捆綁進(jìn)行。這樣不但可以提高工作效率，還可以減少停機(jī)次數(shù)，提高發(fā)電量。3.3關(guān)注于海上風(fēng)電機(jī)組的提效技術(shù)，及時(shí)關(guān)注，及時(shí)校驗(yàn)為了保證風(fēng)場(chǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性，現(xiàn)場(chǎng)需要根據(jù)同類(lèi)機(jī)型的經(jīng)驗(yàn)，在現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備安全庫(kù)存量的備品備件，借以減少由于備件的短缺所造成的風(fēng)電機(jī)組停機(jī)，造成發(fā)電量損失等一系列問(wèn)題。另外現(xiàn)場(chǎng)的工具需要定期檢查及時(shí)校驗(yàn)。未經(jīng)校驗(yàn)的工具不得在定期維護(hù)或者排故中使用，一方面會(huì)潛在危害到使用者的安全，更重要的是未經(jīng)校驗(yàn)的工具無(wú)法滿(mǎn)足運(yùn)行維護(hù)手冊(cè)的要求，或者不能達(dá)到手冊(cè)所需要的力矩值，這將為風(fēng)電機(jī)組的安全運(yùn)行帶來(lái)很大的隱患。3.4風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行效率的確定定期維護(hù)絕非簡(jiǎn)單的打掃衛(wèi)生或者緊固螺栓。定期維護(hù)的項(xiàng)目一定是經(jīng)過(guò)全球同類(lèi)機(jī)群的論證及大量的實(shí)踐檢驗(yàn)由研發(fā)部門(mén)設(shè)計(jì)審定的。定期維護(hù)的質(zhì)量直接關(guān)系到：減少機(jī)械部件的磨損，降低故障發(fā)生幾率，提高風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行效率，優(yōu)化產(chǎn)出，及早發(fā)現(xiàn)安全隱患以及提供一個(gè)更好的結(jié)合風(fēng)電機(jī)組狀況制訂服務(wù)方案的依據(jù)。定期維護(hù)的重點(diǎn)項(xiàng)目如表5所示。綜上所述，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的可靠性對(duì)于風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。而從風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的選型，到風(fēng)