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经过近十年的发展,中国风电行业大量风机出质保期,风电运维市场被大量释放。《中国风电后市场发展报告2018》数据显示,2019-2021年中国风电运维后市场的总体容量逐年递增,预计分别为2019年250亿元,2020年275亿元,2021年300亿元。与此同时,伴随着海上风电规模的逐年拓展,海上风电运维需求快速增长。金风科技、上海电气、东方电气、明阳智能等一大批风电企业纷纷开始加大布局海上风电市场。
《国家发展改革委关于完善风电上网电价政策的通知》直接推高海上风电抢装潮,海上风电的投资规模不断扩大。据业内人士介绍,海上风电运维是海上风电产业中的关键一环。国内海上风电项目运行周期大多为25年,运维的主要模式为:前5年由整机厂商提供质保服务,出保后20年风场开发商会请新的服务商提供运维服务,运维服务商包括整机厂商、专业运维公司、开发商工程团队等,海上风机的维护模式仍以定期维护和故障检修的“被动式运维”为主。
运行维护成本较高
据相关数据显示,海上风电平台运行维护费用,相较于陆地风电设备运行维护费用高2-4倍。
对于海上风电来说,后期运营维护费用占到成本的一半以上,远远超过机组设备成本。一方面是海上风电特殊环境影响(如高盐雾高湿度对设备的影响,天气因素对维修窗口期的影响),另一方面,因为其地理位置造成交通成本、运维成本和停机的成本比较高。一旦出现故障,维修部件到后,还要等待适合的天气才能作业。
此外,大部件更换成本巨大。无论是在海上风电相对成熟的欧洲,还是快速发展的中国,因为大部件供应链可靠性低,甚至整机设计的缺陷,导致大部件需要在海上进行更换。除了大部件本身的成本外,还要考虑大型吊装船施工手续及费用、海上运输费用、养殖户补偿,以及天气窗口因素等,甚至长时间停机造成的发电量损失等,都增加了海上风电的运营成本。
海上风电运维难题
在“竞价上网”的背景下,海上运维仍面临两个难题。一是机组故障率高,维修工作量大。国内尝试建造的海上风电项目,使用国产机组大多为陆上机组经适应海上环境改造而成,缺乏足够试验经验,使用的风机在复杂恶劣的海上环境下,故障率居高不下。二是运维作业受潮汐影响明显,存在较多的大风、团雾、雷雨天气,又有大幅浅滩,通达困难,交通设备选择困难,海上维护作业有效时间短,安全风险大且缺乏大型维修装备。
运维能力提升建议
基于以上的现实困境,可以从以下方面来提升海上风电的运维能力,从而降低海上风电项目运维成本。
1、选用经过实践验证的海上机组
很多新推出的海上产品,在并网前两年不会有问题,但随后在很多细节上,比如涂层、防腐、大部件可靠性等问题上逐渐暴露;经过长期运行验证过的海上机组才能具有高可靠性。
2、整机厂商应建立全面的质量管理体系
需建立供应链质量管理体系、运维质量管理体系以及整机设计、生产、制造等质量管理体系。在风场发现的问题,要通过成熟可靠的管理体系,进行彻底的根本原因分析,从源头和设计上进行解决,并实现产品的快速迭代更新。
3、设立运维作业标准
通过总结海上运维实践经验,建立一整套行业统一的海上运维作业标准和规范,对海上项目施工及运维作业的安全(如出海作业人员资质、培训要求,海上人员交通船的资质准入、硬件配置、出海条件等)、技术(如验收规范、海上防腐、电气防护)、质量要求进行统一规定。
4、系统培训运维团队
建设具备成熟的海上EHS规范以及运维技能培训的海上风电培训中心,为海上开发商、整机厂商及零部件供应商、安装公司、监理、第三方运维公司等所有海上运维人员提供培训,带动中国整个海上风电运维能力的提升和改进。同时,在每一个海上项目实施前,开发商、监理、安装公司全体作业人员应接受至少3轮的安装、调试、运维的作业技术交底及技能、安全培训。
5、推广“一站式”大部件更换服务
通过状态监测的振动预警系统,对关键部件早期故障进行预警;开展大部件故障空中维修、更换工艺的研发,降低运维成本;整合安全、船舶、工艺技术、工装工具、物料、人员等要素,提供一站式大部件更换服务,增加发电收入,降低运维周期。
6、依托数据中心建设现场故障预警诊断能力,实现智慧运维
通过多数据源的风电运维大数据的采集、分析和计算(包括SCADA 数据、风功率预测数据、状态监测数据、预防性试验数据,以及历史维护记录、异常运行记录、故障检修记录、缺陷记录等非结构化数据),实现专家知识库的积累和工单推送,实现各类故障预警、智能诊断和寿命预测等功能,指导运维人员进行标准化作业,也方便运维相关方对整个风场的运行业绩进行有效评估,优化运维策略。
总结
海上风电抢装的背后不仅有当下产业链的忙碌,还有关于未来海上风电运维的探索与创新。提高海上风力发电机组设备运行和维修水平,降低事故突发率,提升海上风电发电效率和效益成为当前迫切需要解决的问题。
未来,海上风电行业将从粗放型向精益化运维方式的转变。精益化管理的核心在于通过对运维现状的有效分析减少各种形式的浪费,确定有效的运维流程,使运维管理标准化。同时,通过智慧运维管理平台,形成故障预警、智能诊断、运维策略优化、解决方案和备件库存控制的“一站式”运维服务,实现效益增值。
(文章来源:国能日新)