基于采乃风电项目建设物资保障策略研究
2023-01-11李信良
李信良
(大唐广元风电开发有限公司,四川 成都 610074)
我国陆上风力资源较为丰富,随着碳中和、碳达峰进程不断深化,风电具备巨大发展空间。随着风电场的建设规模持续增加且装机容量逐年增大,山地风电处于快速发展中。我国西南地区云、贵、川及西藏地区山地风能丰富,分布大量山地风电场。山地风电场所在区域地形复杂,弯道数量众多,垂直爬升高度大;区域内普遍气候多变,除受纬度、季风等因素影响,区域内天气还随海拔上升而变化。山地风电场大多一般分布在人类活动较为稀少地区,道路、供水供电等基础设施较差,风电场开发不可避免地受自然保护区红线、风景名胜区、矿产开发等因素制约,为保证最大经济效益,风电场微观选址多在山地顶部设立风机机位,现场施工条件相对苛刻。近年来的风电高速发展对各风电主要设备供应商提出较高的要求,在设备制造、供应等方面形成了较大的压力,而政策方向、企业内部需求等方面的变化会加剧在建风电场对风电主要设备的需求压力。总之,气候多变、交通条件较差、施工条件较苛刻、主要设备供货压力较大等因素对风电场建设期间的物资保障提出很多要求与挑战。目前国内在风电设备制造管理、大件设备运输有着较多的研究成果,但在建设物资保障方面缺少总结。因此就需要针对山地风电场建设对建设期间物资保障模式、问题与难点进行分析与研究,并以此提出针对性物资保障策略。
1 山地风电项目物资保障模式、基本特征及施工难点
1.1 山地风电项目的建设物资保障模式
当前风电工程项目管理模式大致可分成三种,即传统模式、总承包模式和项目管理模式。相对应的,山地风电项目建设物资保障也以这三种模式为基础。
1)传统模式。该模式与一般的工程项目相似包括招投标、设计、建造3个基本环节。在此种模式下主要就是将其中的设计和施工部分向不同的公司进行承包,而核心组织主要就是业主、咨询工程师以及承包商[1]。此类物资保障工作需指派业主代表与设备供应商进行沟通以及各设备管理工作的开展。
2)总承包模式。业主把工程项目委托给总承包商,项目的勘察、设计、采购、施工等环节全过程均由该承包商开展,并对项目的质量、工期及造价负责。该模式下,各项物资购进、运输等均由总承包商负责。但是,此种管理模式使用范围有限,必须选用优质的总承包商,否则业主将会额外承担较多总承包商的职责。
3)项目管理模式。此种模式较多用于工程的建设阶段,通过委托从事项目管理的企业,对工程项目所需部分或全阶段开展服务和管理。该模式下,每个工程建设项目均根据自身特性和业主需求开展项目管理服务,存在明显的差异性。
1.2 高海拔山地风电项目基本特征与施工难点
高海拔山地风电场所在区域地质条件复杂,地形地貌种类多样,均海拔较高,气温随高度增加而降低,气候较为恶劣。此类区域生态环境比较脆弱,常处于自然保护区边界,对水土保持和环境保护有着严格的要求。工程建设周期短、施工战线长、机位分散、地形复杂、地质多样、交通不便、气候多变、环保政策严厉、村民阻工频发、风电机组供货困难等特点,其施工难度和建设风险都比较大[2]。
2 山地风电项目建设物资保障中的问题与困难分析
2.1 采乃项目主机设备供应商生产计划问题分析
1)设备需求较为集中。采乃项目风电主机设备制造商在每年的1至3月基本没有产出品,对设备进行检修、对产品返修,同时联系供应商准备好库存。从4月份开始一直到10月份,每月的组装产量逐步回升,高峰时各大总装厂几乎在满负荷生产,消耗供应商库存的同时还要求供应商全力生产以保证产品的按时交付。11至12月份,风机设备制造商的产量逐步下降,再次对设备检修,返修产品,其供应商也相应进行调节整顿。
2)与供应商之间的协同程度较低。与供应商在生产计划上协调不足,特别是关键性、紧俏性部件存在沟通不足,供应商也没有对制造商公开相关信息,导致风电主机设备制造商提出了不合理、供应商不能接受或无法满足的交货期限。
3)生产进度未达到生产计划要求,且存在瓶颈工序。外协供应商交货配套性不好,不能满足组装进度的要求。物料不能及时到达,关键配套件未按采购计划要求进厂,组装工序有停工待料现象。采乃项目主机设备生产初期,曾出现因液压系统缺货而被迫停工的情况。
4)对国外供应商的供货周期无法掌控以及部分进口材料紧缺。国外供应商指的是生产基本上在国外工厂进行的企业,比如主轴轴承,巴沙木。国外供应商产能有限,同时自身生产和国际物流渠道易受到国际事件和所在国政策影响。由于我国风电的快速发展,叶片生产商对巴沙木的需求大幅增加,其主要产地厄瓜多尔产能有限,导致此材料供应日趋紧张。另受新冠疫情的影响,巴沙木自2020年起开始供应紧张,价格激增,使叶片的供应受到影响。
值得一提的是,据央视财经2022年1月4日报道,中国科学院西双版纳热带植物园已经在西双版纳成功种植出世界上纬度最高的轻木林,这预示着未来我国风电芯材将告别完全依赖进口的卡脖子时代。
2.2 主机设备供应商供货安排问题分析
1)生产计划存在不能满足客户供货需求的情况。4至10月的满负荷生产期间,在同一型号的前提下,各个客户所需产品存在协调调用的情况,比如通用性较强的叶片、发电机等。
2)产品发货存在协调、协同不畅的问题。有时产品完工后,制造厂与产品交付部门、运输单位存在沟通延迟的情况,导致产品发出延误情况的产生。
2.3 风机塔筒制造问题分析
1)与部分供应商协调度较低。存在未和供应商充分沟通的情况,未能详细评估供应商的实际生产能力和交货能力,缺乏对供应商历年的交货表现进行统计分析,导致生产计划和采购计划与供应商的生产能力和交货计划未协同一致。在采乃项目塔筒制造过程中,塔筒附件的到货情况在较长的时间内制约着塔筒的完工进度,主要包含外协件产能较低,配套厂家因钢铁原材料涨价降低产能等原因。
2)制造商对于生产力量的分配问题。风机塔筒的特殊性、非通用性,导致同一风机型号的条件下,不同项目的塔筒生产在有限的生产力量下出现资源争夺的情况。大量风机塔筒制造商往往也会承接水电站的水工金属结构制作工作,这会进一步加剧对有限的生产资源争夺。
3)制造计划会受到其他客户干预而受到影响。部分强势客户会因自身工程建设变化而加大对风机塔筒的需求,向制造商施压,导致原制造计划变更,进而影响塔筒供货。
2.4 运输过程问题分析
大件运输既与厂家的供货交付紧密相关,又像建安分包商一样,有车辆人员资源投入要求和运输安全、成品保护等方面的管理要求,与供货厂家、吊装单位接口多,同时大件运输的执行情况直接对风机吊装和投产进度、项目整体成本产生直接影响[3]。
1)风机主机设备在运输作业中的困难。风机主机设备属于超重、超高大型不可解体物件,且属高科技贵重物件,运输中要保证风电设备安全无损运输,所以采用高速公路运输,而公路运输路线中存在限制通行标准,需要针对不同路况采用不同运输方案,作业任务比较繁重。例如,采乃项目发电机无法通过京昆高速G5直接运抵西昌,只能由德阳绕行云南经攀枝花市进入四川抵达西昌。
2)叶片运输安全隐患较大。风电叶片运输属于超长不可解体大型物件,运输中的一项技术难点无疑是设备无损、无伤;风电设备在山区运输作业安全隐患大、风险高,安全要求始终贯穿整个大件运输过程中,极大考验着运输单位的水平和能力。采乃项目叶片自德昌的制造厂通过京昆高速G5在西昌下高速,先后经省道S307线、县道X05线、XW05线,依次通过西昌市区、昭觉县四开乡好谷大桥、布拖县城,最后进入风电场道路。省道S307西昌市区至四开乡好谷大桥段是最具安全隐患的路段,该路段全程89 km,依山修筑,弯道数量众多,且多数为U型弯道、连续弯道、上下坡弯路,且该型叶片长度为76 m,进一步增加了运输作业的安全风险。
3)不可抗力的影响。极端天气、自然灾害、当地行政指令等因素均影响运输作业进度,例如因防火需要、连续降雨等情况迫使运输暂停。
4)参建各方沟通交流不够到位。存在运输单位与现场施工单位对接不畅的情况,不利于设备卸货与施工吊装。
2.5 高海拔山地风电场物资保障工作的特殊性
1)气象条件。高海拔山地风电场风机机位多处于山顶,此类地区夏季暴雨洪涝灾害和冬季低温冰冻天气较多,且常年处于阴雨大雾天气,气象情况较为复杂,物资保障工作受天气影响十分明显。
2)交通条件。高海拔山地风电场位置偏僻,远离交通主干道,因风机主要位于山脊顶部,地形限制较大,主要依靠临时施工道路,极端天气下对施工道路损坏较大;设备运输线路存在道路长、弯道多、坡度大等问题。
3 山地风电项目建设设备物资保障工作的建议与策略
3.1 设置设备催交组织机构
从设备合同签订之际,根据自身需要合理组织业务熟悉、责任心强的人员成立设备催交机构,并根据交货期适时派人员到制造厂落实催交工作,确保设备及时满足施工需要。为进一步确保对在建工程所需设备保障的效果,对于从事设备管理、催交工作的员工,需尽可能调动其工作积极性,可以开展全面的绩效管理。全面绩效管理是对员工工作成果、工作能力的全面管理。全面的绩效考核一方面是及时的对员工工作效率进行明确的反馈;另一方面可充分的提高员工的工作热情[4]。
3.2 针对性开展催交工作的原则
针对设备供货情况,需区别对待,始终保持信息畅通,重点问题人员到位,特殊问题专人专办。催交过程中将工作分为三个等级:重点设备、一般需求设备、常规设备,对于重点设备需驻厂专办,一般需求设备巡回式到场催交,常规设备可以采取通讯的形式催交。
针对驻厂专项催交人员,保证设备制造、安装进度符合需求。了解和掌握各项设备生产情况,外协配套部件供货情况,对设备制造进行动态催交监控,以便及时掌握制造变化,防止出现影响工程节点的供货问题。在走访制造单位的过程中,催交人员要及时掌握制造厂家的排产计划、生产情况、交付时间和运输安排以及大件运输公司的运输安排等情况,并制定相应措施和拟定工作提纲,就设备交货的正常情况、一般问题、重大问题提交分析报告,汇编《设备催交周报》报上级。
催交人员工作期间要根据掌握的情况及时预判、分析评估所催交设备是否存在拖期的可能,并尽可能采取措施确保设备正常供货;如超越自身权限范围,要及时向主管部门发出预警并请求更高级别的干预措施。针对交货拖期的情况,催交人员要提出解决办法并负责组织落实,并将结果上报主管部门;对严重拖期及影响工程节点的情况向主管部门提出专项处理建议。
此外,催交人员在开展工作中需建立以设备催交人员-主管部门为核心,各设备供应商、制造厂参与的的信息交流网络,确保设备催交过程的信息始终畅通。
3.3 具体设备的催交策略
设备催交过程中,催交人员需根据设备性质采取不同的催交策略,以期在有限的资源中取得最大催交效果。总体来看,催交人员要主动开展设备保障工作,与设备供应商及时沟通、协商,主动掌握并及时梳理、统计各类设备的供货计划,制定相应的设备台生产账并及时更新,及时发现生产中的问题并积极协调;驻厂监造人员掌握制造单位的质量文件及附属内容,与制造单位进行质量要求、技术标准、工艺文件、设备制造人员责任、设备零件、零件外包、运输情况、设备检测等内容的共享[5],催交人员还需同时积极协同第三方监造人员共同协调,充分利用好监造工程师的资源,最大程度获得制造厂的配合。
3.3.1 正式生产前的准备工作
在与风电设备各供应商签订合同之后,催交人员需尽快与各供应商相关人员进行对接,提前对各主要设备制造厂进行初次调研,重点对产能、原材料备货情况、外协部件到货计划进行了解。同时,要及时全面地掌握风电主要设备各外协部件供货商情况,在条件允许的前提下,催交人员应对各外协部件供应商就实际生产能力和交货能力进行调研,对供应商历年的交货表现进行统计分析,尽可能评估供应商的历史交货能力。该过程中要对重点部件、紧俏部件的备货和供货进行特别关注,如发电机主轴,机舱和轮毂铸件,液压系统,变桨与偏航系统,巴沙木、钢板、塔筒法兰等部件和原材料。特别需要注意的是,鉴于2021年全球金属价格持续攀升对塔筒钢板、法兰等供货的影响以及近些年全球巴沙木价格的持续走高,催交人员应充分考虑国际贸易大环境的影响,要对涉及到国外供应商、进口原材料等类型的部件、材料进行重点关注,充分确认其供货能力以及该类产品的库存情况,防止或尽可能减小国际事件对风电设备供货的影响。
3.3.2 制造中的过程监督与把控
1)塔筒。塔筒制造周期相对较长,钢板与法兰作为塔筒制造中的核心材料,着重加强对塔筒生产进度影响较大的钢板及法兰的监督[6],要及时协调并要求制造商提前确定钢板、法兰等关键原料的订单,确保其优先到厂。生产中,要实时跟踪投料和生产情况,重点对生产资源分配情况,生产进度执行情况进行关注,制造商是否因外部压力向其他风电项目进行转产。对于一般性资源分配不足或生产进度落后等问题,催交人员应主动与制造商沟通、协调。如出现对其他风电项目转产,生产进度严重滞后等问题时,在协调的同时,第一时间将问题、建议及措施向上级反馈,争取尽早得到更高层面的介入处理,确保问题能及时得到处理。
2)主机与发电机。主机与发电机开始生产后,要对主机和发电机制造商的供货计划进行比对,在实时关注投料情况和生产进度的同时,动态跟踪后续外协部件到货情况,特别是重要和紧俏部件,如发电机主轴、机架铸件、轮毂铸件、液压系统、变桨系统、偏航系统,尽可能确保部件的配套性;此外,要持续重点关注重要和紧俏部件的分配情况,防止因外部压力因素导致这些部件出现挪用情况。如主机与发电机为多个风电项目的通用设备,更需要催交人员重点关注该设备是否存在调用情况。在催交过程中,如发生重点或紧俏部件挪用、严重缺货,主机或发电机调用至其他项目等情况,在自身协调制造商同时,立刻向上级报告该类问题,务必将此类问题在第一时间内解决。
3)叶片。一般情况下,风机叶片属于通用性设备。催交人员需重点关注制造商对于该设备的分配情况。特别需要注意的是,在叶片产出紧张的情况下,制造商更容易收到外部压力的影响,进而更容易出现叶片挪用的情况。
4)与施工现场实时联系沟通。催交人员在开展设备催交工作的同时,需要时刻掌握现场施工进度,及时掌握设备需求计划。如遇需求计划发生变化,要及时与各个设备制造商协调,最大限度地满足现场施工需要。催交人员还需时刻关注设备发货情况,尽可能规避发货过程中制造商与运输单位的协同不畅的问题,预防发货迟滞问题。
3.4 大件设备运输策略
1)提前进行道路整改及运输方案优化。运输作业开始前,由运输单位提前组织路况勘察工作,将路况情况总结报告,提出整改方案,并根据整改方案对涉及路段进行整改。根据设备需求,在沿途适度设置临时或长期堆场,在不满足运输条件的情况下,灵活释放有限运力,提高运输效率,一定程度上节约运输成本。
2)运输作业期间全程做好安全措施。主机、发电机运输提前办理大型物件超限证,并以交警、路政护运形式运输作业,严格按交通管理部门规定行驶;叶片设备运输,需使用叶片专业运输车,并配置明显警示标示,预防交通肇事。运输作业期间,采取专属运输护送人员及车辆全程开展安全护送、指挥协调。
3)特殊情况下针对性采取安全措施。针对自然天气影响,就大雾、暴风雨雪等天气特殊情况进行相应的应急保护措施,以防止货物、人身、车辆的各方安全。遵照当地指令,不盲目开展运输作业。
4)设立现场-制造商联合协调机制。建立可以多方协调的沟通渠道(如建立各方都包含在内的微信群),保证信息沟通畅通,特别是在运输过程中,有效的通讯有利于风电设备及时运抵施工现场并顺利卸货。有必要时,催交人员需直接掌握一线运输车队联系方式,对在运设备动态跟踪。
4 普格采乃风电项目物资保障措施及效果
4.1 项目简介及特征
普格采乃风电场地处四川省凉山州普格县,机组布置于耶底乡、特口乡。场址区由南北方向2条主山脊及其支脉组成,海拔在3 000~3 550m。场址距普格县城直线距离约20 km,场址内有县乡公路与省道S212连接,场址附近有XW05县道经过,对外交通相对便利。风电场属于高海拔山地风电场,冬季气温低。
项目位于四川低纬度地区,气候受西南季风和印度北部干燥大陆性气团交替控制,干雨季分明,气温差较低。每年11月至次年3月为冰冻期,常年日照百分率47%,年雷暴天数54 d。主要体现在每年10月至次年5月为晴天,6到9月为雨季,10月到次年3月为大风季,雨季有着雨量大、时间长、次数多等特点。
4.2 项目物资保障措施
1)大件设备供货保障措施。鉴于该项目为高海拔风电场,施工窗口期短。在项目伊始便安排专人负责大件设备的全过程管理,通过对各设备原材料备货调研,原材料到厂跟踪,设备制造进度动态管理等措施,确保各大件设备供货满足现场施工需求。
2)道路运输保障措施。运输过程中,在西昌市、布拖县等地设置设备堆场,在沿途设置临时堆场,以应对恶劣天气对设备运输的影响,进一步优化运输力量的分配。对各个设备运输队伍进行动态跟踪,采取每日定位报告形式,确保大件设备运输进度可控。
4.3 物资保障效果
该项目物资保障措施的有效实施,使得该项目“年内开工、年内全容量投产目标”圆满完成,工期仅用10个月,创造了高海拔风电建设史上“大唐速度”。
5 结 语
2019年5月,国家发改委公布了关于取消陆上风电项目上网电价取消国家补贴的通知,陆上风电项目开发的困难相较于过去更大。本文通过对山地风电建设设备物资保障工作中的主要问题和困难进行分析,从设置设备催交组织机构,针对性开展催交工作的原则,具体设备的催交策略,大件设备运输策略等方面来探索山地风电建设中物资保障工作方式、方法,以期得到进一步的优化,更好地服务于山地风电项目开发建设,推动山地风电事业继续发展。