數(shù)據(jù)顯示,到目前為止,我國運行10年以上的風(fēng)電場裝機規(guī)模共計約6397.5萬千瓦,占全國風(fēng)電總裝機容量約20%,機組數(shù)量共計約4.9萬臺。這些老舊風(fēng)電場大多數(shù)位于風(fēng)資源稟賦優(yōu)異的區(qū)域,但苦于部分機組性能落后、老化嚴(yán)重、故障率高、安全性和可靠性差等因素制約,發(fā)電小時數(shù)遠(yuǎn)低于當(dāng)?shù)仄骄眯r數(shù)。在對老舊風(fēng)電場進行大型技改、“以大代小”,甚至是“退役”這些選項之外,是否還有其他手段能夠以最小投入助力老舊風(fēng)電場“煥發(fā)新生”是協(xié)合運維為行業(yè)提供的又一選項。
位于甘肅省的某風(fēng)電場并網(wǎng)機組共100余臺,運行年限超過10年,整體發(fā)電性能較差,連年虧損。2021年之前,全年整場總故障次數(shù)高達(dá)4800余次,累計大于100次的故障機組超過20臺;多臺機組長期處于停運狀態(tài);運行可靠性低、安全隱患大。在協(xié)合運維進場前,該風(fēng)電場已通過多次技改進行優(yōu)化改造,但發(fā)電量提升不明顯。
協(xié)合運維入場后,經(jīng)過6個月的優(yōu)化治理,實現(xiàn)了全場故障頻次由4次/月?臺降低到0.35次/月?臺,故障時長由53.39小時/月?臺降低到6.16 小時/月?臺;5臺長停機組恢復(fù)了正常發(fā)電;6個月內(nèi)挽回發(fā)電量1600萬kWh;治理后常駐風(fēng)機運檢人員較原來降低了30%,且滿足了日常運行維護需求,極大地節(jié)約了人員成本。截至2021年底,該電場發(fā)電量提升超過2300萬kWh,不僅實現(xiàn)扭虧為盈,而且在區(qū)域?qū)?biāo)中名列前茅。
以小投入解決老舊風(fēng)電場疑難雜癥,實現(xiàn)機組效能飛躍式提升,協(xié)合運維做對了什么?
思路轉(zhuǎn)變——從“重維修”到“重保養(yǎng)”
風(fēng)電場在運行多年后,機組各個系統(tǒng)的部件都會出現(xiàn)不同程度的問題,這些問題一部分是由部件老化失效引起,另一部分則是由于不正確的維護方式造成的,并且由于維護不當(dāng)造成的隱患更具有隱蔽性,對于發(fā)現(xiàn)故障根源也帶來極大難度。
傳統(tǒng)處理老舊風(fēng)電場的故障方式往往側(cè)重于故障發(fā)生后的消缺和備件更換,“例行公事”般的定檢維護使得較為嚴(yán)重的部分問題難以在檢修工作中得到切實解決。并且對于運維服務(wù)的評價大多側(cè)重在故障響應(yīng)時長、故障處理時長、一次修復(fù)率等事后補救動作上,而忽略了究竟有多少故障原本是可以通過正確的“保養(yǎng)”方式得到預(yù)防的。因此,老舊風(fēng)電場連年虧損、故障多、追著修沒效果,花了一大筆優(yōu)化改造的資金卻不能解決實際問題,真正的降本增效也就無從談起了。
借用汽車行業(yè)的“七分養(yǎng) 三分修”原則,對風(fēng)機設(shè)備運行而言,也應(yīng)以維護為主,以維修為輔。當(dāng)維護到位了,維修就會大大減少,設(shè)備的運行壽命就會大大延長。這個原則容易理解,但在實際行動中卻極容易被忽視;到了電站運營階段,服務(wù)者自身甚至都已很難辨別維護行為是否得當(dāng)。
AMOS——只做對的,不選貴的
AMOS(Asset Management and Optimization Services)即風(fēng)電場運營管理和優(yōu)化服務(wù),是指對在運行的風(fēng)電機組、風(fēng)電場群以及所有投資項目的監(jiān)控、優(yōu)化和管理,并根據(jù)分析結(jié)果提出運維建議,易于生產(chǎn)運營決策,達(dá)到設(shè)備利用率、效率和發(fā)電量的最大化。
在對在該老舊風(fēng)電場治理中,協(xié)合運維首先進行了“精細(xì)化損失電量分解”和“可挽回電量根因分析”—— 通過收集相關(guān)機組運行數(shù)據(jù)、故障記錄、大部件更換記錄、運行分析報告等,再對相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析,確定全場機組損失電量排名、系統(tǒng)高發(fā)故障排名、部件故障細(xì)化等,將問題層層剝離,下沉落實到器件本身,從確定變頻器一般性故障到識別IGBT溫度過高,進而通過修改相關(guān)的定檢巡檢內(nèi)容,制定每個機組共性方案和個性方案,再針對重點機組開展變頻器精維護、把控備品備件質(zhì)量等方面進行綜合優(yōu)化治理。
AMOS在國外風(fēng)電市場是一個門檻較高的服務(wù)領(lǐng)域,因為只有擁有大量的數(shù)據(jù)資產(chǎn)沉淀、深入機理的技術(shù)理解和洞察、強大的數(shù)據(jù)分析等綜合實力,才能具備“火眼金睛”般識別故障根因的能力,并系統(tǒng)性地提出“藥到病除”的優(yōu)化建議。在國內(nèi)市場,AMOS的價值目前還未得到充分釋放,但隨著新能源存量資產(chǎn)加速累積,產(chǎn)業(yè)鏈不斷以更低的成本實現(xiàn)更高的效率, AMOS對于行業(yè)運營期的降本增效將產(chǎn)生積極作用,也必將越來越受到重視。
精維護——精于專,立于質(zhì)
精維護是老舊風(fēng)電場治理價值落地的重要環(huán)節(jié),工作從機組工作環(huán)境改善、部件特性檢測以及各系統(tǒng)功能測試三個方面展開。依據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果,穿透到部件設(shè)計原理,將機組每個系統(tǒng)精細(xì)化維護保養(yǎng),改善機組整體狀態(tài),消除當(dāng)前隱患。有效解決因元件老化失效、平時維護欠佳而導(dǎo)致的一類問題,從而有效提升場站整體經(jīng)濟效益。對于機組設(shè)計缺陷和部件質(zhì)量問題,給出技術(shù)改造方案建議供客戶選擇。
在該項目治理過程中,協(xié)合運維充分調(diào)配總部、西北區(qū)域、檢修中心的專家和技術(shù)團隊提供線上、線下技術(shù)和資源支持,依據(jù)AMOS定制化方案和執(zhí)行手冊進行標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè),形成快速聯(lián)動機制。在項目實施結(jié)束后生成執(zhí)行報告,服務(wù)過程透明、可追溯。后續(xù)通過實行風(fēng)電場運行效率定期監(jiān)視、持續(xù)跟蹤來確保維護效果達(dá)到預(yù)期。
該項目不只是“AMOS+精維護”模式成功治理老舊風(fēng)電場的個例。2021年協(xié)合運維為超過10個老舊風(fēng)電場解決機組長停問題,其有效性和經(jīng)濟性對風(fēng)電老舊電站治理具有良好的示范和借鑒意義。
協(xié)合運維依托15年電站運營數(shù)據(jù)沉淀、資產(chǎn)管理經(jīng)驗,以及十余種主流機型運維經(jīng)驗,構(gòu)建了基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的智慧運維。在客戶能夠感知到的常規(guī)服務(wù)之外,AMOS這一隱性服務(wù)更是成為提升服務(wù)效果、保障服務(wù)專業(yè)品質(zhì)的利器;超過11GW的在運維容量,1500余名專業(yè)運維工程師團隊形成了規(guī)?;?yīng),帶來了信息、經(jīng)驗、知識的沉淀和流動,以及各類資源的共享,是執(zhí)行效果落地的有力保障。
“十四五”及“十五五”期間老舊電站的治理優(yōu)化、改造置換或退役將成為行業(yè)備受關(guān)注的熱點,整機及部件制造企業(yè)、服務(wù)企業(yè)、金融機構(gòu)、環(huán)保企業(yè)都將深度參與其中,為老舊電站“煥發(fā)新生”、為風(fēng)電行業(yè)保持“蓬勃朝氣”獻(xiàn)策獻(xiàn)力。協(xié)合運維也將基于自身獨特優(yōu)勢,用專業(yè)保障清潔能源資產(chǎn)的持續(xù)盈利能力,為行業(yè)不斷創(chuàng)造價值。
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