全球风电机组市场及运营管理指标

全球风电机组市场及运营管理指标

威斯塔斯是一家专注于研究、设计、制造和提供全球能源发电解决方案的公司。它在13个国家拥有分支机构。世界上65个国家已经使用了10多年的风力发电系统，市场份额一直是最好的。维斯塔斯从1986年在山东荣城为中国第一个风电场提供了3台V15-55kW风机以来，截至2009年，维斯塔斯中国的风电机组已经销售并安装在新疆、甘肃、内蒙古、宁夏、黑龙江、河北、辽宁、山东、江苏、浙江、福建和广东等13个省（自治区）。维斯塔斯风电机组在中国累计装机容量如图1所示。维斯塔斯在中国提供各种类型的服务，所有的服务都是围绕着风电机组可靠性这个目标。维斯塔斯中国年度监控风机的数量如表1所示。维斯塔斯中国监控的风机的可利用率状况如表2所示。以可靠性为中心的运维系统应包括以下几个方面：1）纠正性维护：主要是针对小问题，非关键性问题，以及没有联锁反应的故障。通过这种纠正性的维护可以对有故障趋势的问题进行有针对性的诊察。2）预防性维护：主要针对磨损性故障，定期进行易耗品更换，对已知故障模式进行跟踪监测。3）状态监控为基础的维护：主要针对随机故障模式，非磨损性故障以及运行中出现的随机故障。通过状态监控，制订更有针对性的解决方案。4）预知性维护：对失效根源进行分析，对风电机组全生命周期状态进行跟踪研究，对失效模式分析并且研究相应的技术解决方案。还有结合机组特定的运行特征进行技术升级改造以保证和提高机组的运行效率。在风电机组运营管理方面，维斯塔斯针对以可靠性为中心的运维系统的各个方面设立了风电机组运行相关的管理指标。这些指标的定义不但为提高风电机组运行可靠性和优化风电机组提供了依据和指导，并且通过科学规范的风电场运行及管理模式，有效地对风电机组施行预见性维护与维修，减少维护运营成本，加快客户的投资回报速度，为客户最大限度地创造价值。下面就几个关键运行指标进行简单描述。1电、电、能源机组可靠性评价指标的概念1.1风电机组可利用率报告衡量风电机组的在线运行能力，通常采用与用户共同认可的95%的可利用率指标。该指标可以反映风电机组的可靠性和运维人员的能力：风电机组停机快速反应，及时处理故障，减少停机时间。不同于合同可利用率，VESTAS通过镜像数据进行可利用率管理。风电场的每个风电机组在任何给定周期的测量平均可利用率计算公式如下可利用率=TA/TCT×100%TA：风电机组可利用时间，是指在任何指定周期内风电机组运行、或具备运行条件且可以运行的由风电机组控制器统计的累计小时数。TCT：指计算周期内以小时计的全部日历时间（例如，按年计算的TCT=8760h)把风电机组的每个10min运行或停机状态进行分类整理（如表3所示），然后归纳总结，形成精确的具有分析价值的可利用率报告。细分风电机组的停机类别，用于挖掘影响风电场运营的主要因素并采取措施。如图2所示。通过上述的分类分析，不难看出风电机组的停机原因。这样就可以更有效地控制和主动管理风电机组的发电量。1.2运维质量指标MTBI可以衡量机组的平均访问间隔时间，理想的指标为平均60天访问一次（如图3所示）。该指标可以反映风电机组本身的可靠性和运维质量：保证风电机组定期维护按时进行，没有遗漏；保证风电机组服务计划安排合理；风电机组故障处理彻底，没有反复重复排故的现象，工作效率高。1.3损失负荷管理衡量实际发电量或损失发电量同可能发电量的百分数。该指标的意义：停机时间与风速关联，计算发电量损失，按影响发电量的大小分析停机原因；风电机组故障处理彻底，避免重复发生；计划安排结合风况预报，动态可调；工作安排在低风速时段，消除大风条件下的停机隐患。损失发电量管理的关键在于：最大可能地使风电机组保持有风运行；找出大风停机的影响因素；故障的彻底解决，避免重复发生；高质量的常规服务；分析风数据，熟悉变化规律；工作计划结合预测的风速趋势；正确评估，调整发电量指标。管理目标：尽一切可能让风机在有风的时候保持正常运行，进而得到更多的发电量。从图4可以看出发电量损失百分比越低，表明该风电场风电机组的产能得到合理的管理。2实验发电规模下面仅就风电场可利用率一项性能指标进行简单的收益计算。案例：以某公司内蒙古30MW风场为例。两年内统计发电量按月数据如表4所示。该风电场实际可利用率高达99.68%。内蒙古地区上网电价为0.51元/kW·h。以合同约定的95%可利用率为基础进行计算，可以发现，该风电场两年期间发电收入为101249742.57元人民币，两年内额外为用户盈利：4753699.80元人民币。可见风电机组的可靠性及可利用率对风电场收益的影响。3提高供电设备运行的可靠性措施和方案鉴于上述实例分析和具体特点，总结提高风电机组运行可靠性的措施和解决方案如下。3.1风电机组的维护与运行培训风电场的服务及管理人员应具备下列资质：健康证明、职业病检查证明，急救培训、心肺复苏术；有效的人身、意外保险；适合风机（带电及高空作业）工作的陈述；高空救援培训；攀爬培训；电工、机械员资格认证；救火培训；风电行业工作经验等。另外，为了保证风电机组的维护质量，必须通过相关风电机组维修知识和技能培训。培训内容包括：风电机组基础知识；风电机组主要部件工作原理；风电机组控制系统及液压系统；数据采集与监控系统以及风电机组的维护和运行培训。精良的服务团队是风电机组可靠性的保障。只有这样的团队才能保证有预见性的维护风电机组，为用户带来额外的经济效益。3.2定期维护的安排现场服务工作应至少分为3类：定期维护，排故，技术升级改造。针对这3类工作，应该有不同周期的计划以及计划调整。对于定期维护应该结合历史气象统计，制定52周的工作计划，尽量把定期维护安排到风小的期间完成。这样既保证了定期维护的质量，又能使风电机组在风好的季节尽量多的发电。另外对于故障排除与技术升级改造类的工作，应该尽量与风电机组的定期维护捆绑进行。这样不但可以提高工作效率，还可以减少停机次数，提高发电量。3.3关注于海上风电机组的提效技术，及时关注，及时校验为了保证风场运行稳定性，现场需要根据同类机型的经验，在现场准备安全库存量的备品备件，借以减少由于备件的短缺所造成的风电机组停机，造成发电量损失等一系列问题。另外现场的工具需要定期检查及时校验。未经校验的工具不得在定期维护或者排故中使用，一方面会潜在危害到使用者的安全，更重要的是未经校验的工具无法满足运行维护手册的要求，或者不能达到手册所需要的力矩值，这将为风电机组的安全运行带来很大的隐患。3.4风电机组运行效率的确定定期维护绝非简单的打扫卫生或者紧固螺栓。定期维护的项目一定是经过全球同类机群的论证及大量的实践检验由研发部门设计审定的。定期维护的质量直接关系到：减少机械部件的磨损，降低故障发生几率，提高风电机组运行效率，优化产出，及早发现安全隐患以及提供一个更好的结合风电机组状况制订服务方案的依据。定期维护的重点项目如表5所示。综上所述，风力发电机组的可靠性对于风电场运营商来说至关重要。而从风力发电机组的选型，到风