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风电运维的混仗与突围

北极星电力会展网 来源:《能源》杂志 2019-12-31 09:16:03

导语:世界著名的风能独立咨询机构Wyman预测,到2020年,风机制造企业将有40%的收入来自运维服务,其利润贡献将达60%。针对这一块蛋糕,未来的风电运维服务,整机厂家也在积极地参与,通过第三方与开发商去捆绑。“毕竟谁的风机交给谁,对整个风电场的运行是最好的。现在很多开发商愿意出资,把这块业务继续包给整机厂家来做。”

Today(现状)

前景巨大的风电运维市场吸引开发商、整机商、第三方企业纷至沓来。“混战”之中,三大掘金者如何找好自己的位置?风电后市场将怎样步入良性发展的快车道?

偶发的风电事故也在不断地为筑梦者敲醒警钟。低价竞争、技术参差、人才流失、缺失的运维标准等埋下的安全隐患,正成为扰乱风电运维市场秩序的幕后推手。

《能源》记者独家获取的一份某财产保险公司理赔数据显示,自2009年至2016年6月,该公司累计承担国内风电项目566个,累计承保保险金额约为6423.33亿元。其中各类事故有效报案件数近5312笔,累计赔付金额达到4.9亿元,而“产品质量保证保险”占事故保险的大头,约为60%,并呈逐年上升趋势。

另据业内专家测算,单台风机年满发电收入约为160余万元,若发生一次重大事故,更换费用总和可能突破百万元。以一台1.5兆瓦的风机倒塔为例,损失或达七、八百万。

市场投保产品质量险的巨大潜在需求,戳破了“风”光无限的外衣。一个不争的事实是,庞大的风机机组之中,仍存各种陈旧顽疾。

Cloudy(阴霾下的运维)

数据显示:截至2017年第三季度,风电累计装机1.57亿千瓦。到2020年,11万台风机都将出质保。按照每台风机每年10—15万的运维费用估算,风电后市场规模将达110—165亿。

在如此之大的一个体量市场中,大多业内人士认为事故比率并不算高。多数机组本身并不存在重大设计缺陷,故障大部分由于生产制造过程中的质量控制和一致性问题所致。

以该保险公司承保的某公司风电场项目的叶片问题为例,采集鉴定发现,导致叶片在运行中失效的原因主要集中在叶片生产质量缺陷,叶片在制造过程中未能严格按照工艺要求进行生产、检验,不合格工序又不断向前流转(其中合模工序违规作业尤为突出),最终缺陷产品被陆续制造出厂并装机运转。此后,在风电机组仅仅不到两年的运行时间里,叶片因自身缺陷无法承受正常的运行载荷作用,导致质量事故不断爆发,最终出现大批量失效。

另一资深业内人士透露,据他勘查鉴定得知,某个风电齿轮箱厂于2015年出现批量质量问题,台数高达1000余台。“我调查统计过业内的一个集团,它有8000余台机组,因为变流器出现故障而停机造成的损失,相当于当年整个国家每上网1度电,就损失1分7厘4。”

令人欣慰的是,受益于风力发电机组设备制造商的技术成熟以及运维质量的提升,国内风电场的运行情况已越来越好。

北京国电电力新能源技术公司总经理董霞威告诉《能源》记者,风电机组的故障大部分是由于生产制造过程中的质量控制、安装调试及运行维护不到位造成的。

更有业内人士对《能源》记者直言,“风机倒塔的大部分原因都是责任型的,过程控制中导致倒塔的原因太可恨了,技术工作与管理工作不到位,如此长期下去必出问题。”

风机最大的事故是倒塔,造成倒塔的主要原因是风机超速,风机超速本应有相应的保护措施以避免“飞车”。“导致超速的原因是我们在运行维护过程中重点关注的工作。”

Priceless(低价竞争之殇)

中国的各类市场总会陷入价格战的怪圈,风电后市场也未能免俗。

数年前整机市场的爆发式增长,为后市场创造了巨大的发展空间,也烙下了难以祛除的不稳定因素。一些资金少、规模小、生产水平低的企业加入行业竞争,跟风模仿,鱼龙混杂,招投标价格背离正常范围,部分甚至陷入价格战,无序的竞争对市场秩序造成了严重冲击。

低价中标的恶性竞争导致行业平均毛利水平不断下降,致使企业整体业务规模同比均有一定下滑,市场开拓营销难度不断加大。“有些运维主体是有长久的规划的,但有一部分想挣点儿快钱。”此外,招标是一年一度的,许多小企业打一枪,换个地方,把钱挣了再说,这样不可持续。

造成运维后市场乱象的原因归咎于以下两个方面:一是缺乏运行维护的行业标准;二是运维队伍的资质门槛较低。

Talent Shortage(流失的运维人才)

中国大多数风电场地处偏远地区,条件艰苦,年轻人已对强度大、工资低、危险系数高的工作的接受程度大打折扣。运维人员的不稳定性,将带来相当大的隐性成本,有经验的工程师离开,往往造成人才的断代。

以5万千瓦风电场安装25台2.0MW风力发电机组的单个风电场计算,若平均故障间隔时间不低于2000小时,每年需要进行紧急处理的次数将低于109.2次,即每月理论正常需要现场作业次数小于9.1次,维护人员实际的维护时间仅为每月9.1次*5小时。与之矛盾的是,由于风电场内风机维护存在偶发性,并不能提前预知什么时间段内产生问题。因此,人员也不能缩编以确保维护工作的安全。

The third(第三方运维的机会)

在开发商与整机商焦灼的同时,第三方公司以迅雷不及掩耳之势冲进了市场前沿。实力雄厚的业主选择自己运维,实力弱一些的业主与整机商签订协议进行深度绑定,而第三方公司更像是一个“空中楼阁”,既无技术优势,又无出质保后“先入为主”的优势。

似乎,在市场的夹缝中,第三方公司成了游击的救火队员。利用其灵活的体制与机制来进行资源调配与技术人员的吸引,可以低成本小规模地打“游击战”。例如,一个风场设备配套近十种风机,对于供方沟通、备件储备、质量控制、问题追溯等方面都存在问题。针对这些问题,大多整机商往往疲于应付,主要依托庞大的服务团队进行处理。第三方市场无疑在这方面具有不可比拟的优势。

“市场上大部分的开发商和整机商都是国企。国企虽然‘大而全’,但总会受到工资总额、员工总数、企业机制等限制,不能突破。相反,第三方市场效率却很高。”

“未来的格局,一定是电力公司或整机商主导,成立三方联盟或两方联盟的运维公司。开发商提供设备、整机商提供技术、第三方提供人员,优势互补,互利共赢。”

Intelligent & Future(智慧运营的明天)

随着物联网、大数据概念的愈发火热,“救火式”的运维方式逐渐淡出历史舞台,智能化成必然趋势。

电气巨头ABB中国指出,风电运维面临着距离远、分布散、维护成本高以及设备状态未知等挑战,“通过智能运维系统实现智能化控制和可视化管理,其中使用云资产设备健康管理系统,可使风电运维效率提高60%”。

在风电智慧运维方面走在前列的远景能源,其能源物联网平台EnOS智慧风场软件解决方案实现了从风机数据采集、集中监控,到高数据质量的损失电量分析、基于机器人学习的设备健康度预警、新能源功率预测和功率控制服务,大大降低风场运维总成本。值得一提的是,资源重叠、用而不备、备而不用,利用效率低下仅为40%的备品备件,业内也以互联网思维对其进行武装,以提高备件利用效率。

在风电运维数字化管理方面,从后台提取的数据能看到的都是问题,但具体是什么问题不能下结论,需要靠人去分析。“大多数整机商打造数字化风场至今,仍然拿不出模型。无论开发商、整机商亦或第三方,若不能将运维做到标准化,那么数字化就是一个摸不着的未来。”

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