华锐风电:从东海大桥海上风电场出质保看到的
2016-08-02本刊赵靓赖雅文
本刊 | 赵靓,赖雅文
华锐风电:从东海大桥海上风电场出质保看到的
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如今的华锐风电将工作重心放在了运维上,并希望继续维持在海上风电的优势,两者是否能够打开其未来发展的突破口?
上海东海大桥海上风电场在一定程度上已经成为明星风电场。这个曾经一周需要接待两拨访客的风电项目,无论是在规划、建设,还是在运维时期,不断刷新着人们对于海上风电的看法,也创造着一个又一个的第一。
如今,该风电场顺利出质保期,又一次引起了业内关注。这不仅因为出质保期工作本身,对于中国海上风电所具有的标志性意义,也在很大程度上因为话题企业——华锐风电科技(集团)股份有限公司(以下简称华锐风电)不仅顺利完成了5年的质保任务,还承接了该项目后续两年的有偿运维服务。
出质保的海上项目
在东海大桥附近建设海上风电场的标志性行动,最早可以追溯到2004年。在2004年至2006年期间,上海市发展改革委应国家发展改革委的要求,在建设中的东海大桥附近进行10万千瓦海上风电项目的前期调研工作。随着相关单位完成了工程测量、地质勘探、环境影响以及台风灾害论证等工作后,于2007年正式对中国第一个海上风电场进行立项。
由于东海大桥风电场建设目的之一是为2010年的上海世博会提供绿色能源,可谓时间紧、任务重。快速解决问题的办法也不是没有,最直接的便是拿来主义——将欧洲海上风电经验甚至海上风电设备照搬而来。然而,一系列原因促使我国很难以这样的方式来进行该项目的建设。比如,水文地理环境不同,电网环境迥异,当地台风频繁等,此外,国外整机商在海上风电机组价格、供货周期、技术服务等方面的强势和垄断性要求,使该项目的建设与开发具有了相当的难度。
为给中国海上风电开发建设探索出一条因地制宜的道路,华锐风电加快了对3兆瓦机型的研发,并与上海勘测设计研究院、中交第三航务工程局等科研及施工单位共同进行了整机运输与施工的联合设计。
由于该地区潮流流速高达每秒3米,并将有一千吨级航道从项目内部通过,且海域之下有5根光缆,可谓网线密布,对于微观选址和施工带来了诸多困难。
为此,该项目采用了海缆形式,使用专业的海底电缆埋设船通过边铺边埋的形式进行海缆埋设施工。而为给树立的机组打下良好基础,项目基础承台直径达到了14米,离海面高度达到了4.5米,每个承台下布置了8根深埋海底达80米的钢管桩。在机组安装时,采用了陆地拼装,海上整体运输与吊装的方案,顺利完成了该项目的建设。
“2009年3月,华锐风电的运维人员开始介入这个项目的一些建设过程,当年9月首批3台机组投入运行,2010年2月全部机组安装完成,并于2010年6月投入运行。2010年8月完成了全部机组的验收工作,9月份正式进入该风电场的质保期。”锐源风能技术有限公司副总经理王敬利向记者介绍。
虽然东海大桥风电场是一个示范性工程或探索性工程,但因为各方面的广泛支持,和在设计与投资之初的精确核算,直到如今的盈利情况尚可。
“东海大桥一期项目的总投资在23亿元左右,主要收入是每千瓦时0.9745元的含税电价和上海市政府给予每年5000万元的财政补贴。”上海东海风力发电有限公司(以下简称东海风电)副总经理任浩翰透露:“当初按照电力行业传统项目测算,是在12年收回全部投资成本。2014年和2015年由于台风影响,风资源的情况与往年相比较差,但从2016年前4个月的情况来看,超过了年度预算水平,因此在目前机组运行与风况稳定的条件下,我们还是有信心在12年里完成该期项目的投资收益。”
据了解,东海大桥风电场自2010年6月第一期项目全部34台机组并网发电,到2016年4月已经累计发电13亿千瓦时。作为亚洲第一个海上风电场和第一个海上风电示范项目,东海大桥风电场起到了标杆作用,打破了国际风电巨头的技术垄断,形成了拥有自主知识产权的海上风电机组的设计和制造技术,为海上风电场的运维管理积累了宝贵的实践经验。
2015年11月,东海大桥风电场业主东海风电与华锐风电签署了一期项目34台风电机组的出保备忘录和续保运维合作合同。东海大桥风电场自此又成为了我国第一个出质保期的海上风电场。
“东海风电与华锐风电的合作,应该说是在我国风电行业非常有口碑的合作,真正实现了共赢。”任浩翰说:“一路走来风雨兼程,双方凝聚了非常好的友谊,合作也是非常坦诚,所以在5年质保期满时,经过了3轮谈判顺利出保,并在友情价的基础上签署了2年的续保服务合同。”
可以看到的是,在进入有偿运维阶段以后,东海大桥风电场设备平均可利用率不减反增。这似乎创造出了一个好的开始。
“2011年到2015年项目平均可利用率高于95%,出质保后的2016年1月到4月达到了98.5%。”王敬利说。
将运维作为突破口
促使设备平均可利用率明显升高的原因,在华锐风电运维人员看来是多方面的,但若寻求其渊源,则可以从该公司的战略调整中看出一些端倪。
“在2015年新资方介入后,通过投资2.3亿元对物资供应、技术支持等方面做大力气的改进,在去年改造了29座风电场、1250台机组,使其可利用率达到97%以上。”锐源风能技术有限公司副总经理张树坤介绍:“经过一年对历史遗留问题进行投入与改进,华锐风电的运维系统基本上步入正轨,业主信心也逐渐得到了恢复。”
事实上,在华锐风电新的战略当中,风电运维被摆在了相当突出的位置,是该公司整体发展战略的突破口。目前,该公司一方面继续加强出质保工作,另一方面则不断提升运维服务水平。
“在华锐风电的发展过程中,将始终坚持整机业务为中心,运维服务为辅助的两翼齐飞的局面。”华锐风电科技(集团)股份有限公司总裁徐东福谈到:“通过大力拓展风电运维市场,力争将其打造成华锐风电市场发展的突破口,成为华锐风电持续、健康发展的新引擎。”
据了解,华锐风电在早期安装的1.5兆瓦机组规模达到了9000多台,2015年通过各种措施,已经累计出质保4000多台,预计2016年将再出质保2000多台。到2017年年初,华锐风电未出质保的1.5兆瓦机型将仅剩2000台左右。如此大量的出质保机组,加上其他整机商的出质保规模,带来了巨大的运维市场空间。因此,为进一步适应市场形势,提升响应速度,提高运维服务水平,增强客户价值,华锐风电成立了名为锐源风能技术有限公司(以下简称锐源风能)的专业的运维公司。
“锐源风能秉持‘以客户为导向、以客户满意为目标’的客户服务理念,打造了一支由100多人组成的技术支持团队,以及800多人组成的专业化运维服务团队,为客户提供24小时全方位服务,及时关注客户每一个需求,提供全面、专业和快捷的服务。”徐东福对《风能》记者说。
据介绍,锐源风能目前包括6个业务板块。一是风电机组的全系列技术服务。包括安装指导、调试、技术咨询等。二是风电场电量提升优化服务,包括技术升级,软件优化,电量提升等。三是风电场运维服务,包括机组运行后运维人员的驻场咨询工作。四是物资保障,包括质保期内外机组的物资保障,也包括安装非华锐风电机组风电场的物资销售与保障工作。五是风电工程施工服务。六是风电技能培训服务。
其实,如果仅仅是成立一个公司去做运维,无非是将服务业务进行了外部化,并不能代表其服务水平将获得提高。为此,华锐风电在成立锐源风能的同时,也在人员管理、计划运维、物资保障、技术改造和外部市场等多个方面下大力气,将其打造成一个顺应市场需求,加强市场响应的公司。
在人员方面,华锐风电很早就培养了一支强大的运维队伍,从2006年到现在有10年的陆上运维经验,从2008年到现在有7年多的海上运维经验,可以说是涵盖了风电场建设和运维全过程。由于华锐风电对运维人员制定了较高的录用标准,这支队伍无论是学历还是素质,都具有较高的水平。
2015年新领导班子上任后,给予了运维团队很大的信心,大大加强了该团队的技术稳定性和人员培养工作。并对员工的绩效进行改革,其福利待遇通过考核予以激励,使其工资与服务项目的运行指标息息相关。
在运维管理方面,华锐风电通过总结近10年的运维经验,力求由“故障运维”向“计划运维”转变,以提升客户体验。“原来机组有故障后我们安排处理,现在是预先有计划地去发现问题和缺陷,提前进行处理。”王敬利谈到。而这也正是东海大桥风电场能够不断提升可利用率的原因之一。
与此同时,华锐风电也在通过大数据管理与能源互联网应用,提高进行“计划运维”的能力。
数据对于风电机组的有效运维和优化起到了至关重要的作用,通过对运维数据统计提前发现存在的隐患问题,进行预防性检查、巡检,以及日常维护,能够有效减少资源浪费,实现设备健康水平最大化,延长机组的寿命。
据了解,华锐风电目前已经研发出一套基于手机APP的远程监控系统,在集团级别可以看到全部风电场的运行情况,在省公司级别可以看到下属各风电场运行情况。“现在已经在一些风电场中试用,在年底应该能够推出相对完整的版本。”张树坤说。
在物资保障方面,华锐风电成立了3级配件供应链,分别为公司备件中心、区域备件中心和现场库房。同时建立了每台机组的备件数据库,根据机组与风电场的故障特点为整个风电场或风电机组量化定制配件经营需求,优化配件储备。
而对于海上风电场而言,其备件体系更为精细化。东海大桥风电场的每台机组是一个小的配件库,储备了日常运维的小备件。运维船只上也做配件库,以备随时使用。在陆地上的备件库,则保障了整个风电场的运行。
“正是由于物资保障方面做了更加科学的组织,华锐风电2015年的平均可利用率达到了历史新高水平。”张树坤说。
目前,华锐风电已经开始为风电项目提供一揽子的风电机组技改优化整体方案。该方案的整体性体现在其涉及到了机组的各个方面,包括电控系统、机械系统、液压系统等,这项服务基于华锐风电对大数据、运维经验与技术能力的结合能力。
“这方面华锐风电是比较权威的,因为一些小企业还很难做到这样全方位的服务解决方案。比如说将70米的叶片更换为77米的载荷计算,以及精细化的软件提升等都需要强大的研发团队才能够做出来,并且需要大量数据作为支撑。”张树坤说。
事实上,正是由于华锐风电具备了全面的运维与技改能力,一些安装了非华锐风电机组的风电项目业主正在与华锐风电合作,由该公司负责对这些机组进行运维,并提供优化、提升解决方案。这其中不但包括已经退出了市场的品牌,也包括目前新增装机量仍较大的品牌。
“按照华锐风电运维业务的发展规划,其首要目标是把质保期内的华锐风电机组运维好,二是为出质保期的华锐风电机组做好技术支持,三是希望把华锐风电机组的专有技术推广至行业。”徐东福强调。
强化海上风电市场
除了风电运维经验外,东海大桥风电场等多个海上风电项目的成功实施,使华锐风电在海上风电技术方面具备了一系列优势。
由于淤泥型海床的承载力差,给施工和建设带来了不少困难,为给风电机组打造海上安全而稳定的承台,华锐风电与上海勘探设计院共同研发,开发出了瘀泥沉积型多桩承台的技术。
为提高大部件维护效率,华锐风电研制了大部件维护系统,利用海上风电机组自有的设施拆除齿轮箱或发电机,而不必利用大型吊装船。这能够有效节约大部件维修成本和维修时间,提高发电量。
为使设备能够适应海上环境,华锐风电运用了多种专利技术应对海上常见的台风与盐雾。例如,华锐风电开发了微升压技术,令机舱里的压力比外界更高,避免含有盐分的湿气进入机舱当中,从而对整个机组进行有效的防腐。
为提高风电场整体发电效率,华锐风电根据项目实际情况,实现全部设备的最佳配置。例如,一个风电项目不再选用统一型号的机组,而是可以根据情况,在适合的机位分别安装5兆瓦或6兆瓦机组,实现对整个风电场的合理分析与设计。同时,集合智慧发电技术和整场的信息共享,使某些机组在局部故障情况下还能进行发电,而不是一出故障就停机。
为提高设备可靠性,华锐风电通过结合运行经验,进一步优化与加强电源、传感器、变频器等部件的冗余设计,并通过优化供应链,选择最可靠和适合海上风电的部件,提高配置水平。
为追求最优成本,华锐风电在保证质量的前提下,也在为业主考虑提供成本最优的解决方案。一方面是在机组设计过程中使用独立变桨等技术,实现技术轻量化,同时进行平台化开发,保证部件通用性。另一方面是对机组数据进行深度挖掘,实现提前诊断故障的智慧运营技术,有效降低故障发生频次。
面对未来或将可能爆发增长的海上风电市场,华锐风电目前主要布局了3兆瓦、5兆瓦和6兆瓦等机型。其中3兆瓦机型装机时间较久,总数达到了53台。除在东海大桥风电场批量安装外,还于2011年安装在我国第一个潮间带风电项目中,到目前已经运行了5年多,平均可利用率为97.2%。5兆瓦机组目前已被安装于东海大桥风电场二期,目前具有128米与155米两种风轮直径的机型。据介绍,155米5兆瓦机型继承了智慧发电技术,在年平均风速为每秒7.5米的情况下,年上网电量为455万千瓦时,年均等效利用小时数为2910。
除上述机型外,华锐风电或将在未来参与上海市的一项“十三五”科技攻关项目,“在上海市政府和相关各部门的支持下,共同拓展研发离岸型、漂浮式、深海海上风电机组。”徐东福提到。
据了解,漂浮式风电机组与传统海上风电机组相比,具有一定优势。一方面能够应用于远海地区,充分利用远海风能资源。另一方面能够突破近海限制,有效解决开发过程中与其他海域使用功能产生的矛盾、制约因素较多等问题。因此,有专家指出,如果能够成功研制漂浮式风电机组,海上风资源的可开发性能够达到目前的3倍左右。
“这个项目在国际上是非常前沿的。是一个由上海市发展改革委、上海市科委牵头的科技攻关项目,正处于立项申报阶段。上海绿色环保能源公司与包括华锐风电在内的整机商、设计单位、高校、国外研究机构将共同参与。根据项目成果所获得的样机,可能会在后续推出。”任浩翰介绍:“项目规划还未提到日程上来,但由于这个课题是深远海项目,可能会选址在东海大桥这个海域的东北方向,装机容量将不低于20万千瓦。”
随着我国经济的发展,国家和政府的大力推动,新能源产业越来越受到重视。华锐风电根据整个宏观经济发展的需要和新能源产业未来发展的趋势,提出“新经济结构下的新能源企业”这一企业定位,确立了“新能源综合解决方案提供商”的全新战略。
在这项战略中,华锐风电未来几年的发展方向和目标主要有四个方面,除强化海上风电市场,保持海上风电领域优势外,也要力争在“十三五”期间实现国内年新增装机排名前3名的目标。并做好分布式、风储、风热、微网等新市场。通过强化海外市场,借势国家“一带一路”战略,聚焦重点区域,形成规模发展,参与海外市场竞争。
这样的定位,使华锐风电在未来不仅停留于对风电机组制造技术的研发升级上,而是从“新能源”这一中心主题出发,力求打通产业链上下游,为客户提供从智慧风电场、风储、风热项目建设,到风电设备提供,再到后期运维的综合化服务体系。
平心而论,华锐风电曾为中国风电产业发展做出了一定的贡献,但在此过程中,也付出了较大的代价。
“因为一种事物在高速成长过程当中,难免是要遇到挫折。”对此,徐东福并不避讳: “东海大桥风电场是对华锐风电成长过程中所做贡献的肯定,在这个已经运行超过5年的项目上,可以切身体会到华锐风电员工在企业发展过程中所付出的艰辛和努力。”