第三节 中国风电场运维管理模式及质保外运维现状

随着近年来大型、特大型风电场的陆续建成投产，风电场运行管理方面所产生的问题也不断出现，如何有效解决存在的问题、用什么样的运营管理模式与措施实现风电场安全经营与经济效益最大化，是所有项目业主思考的问题。

一、中国风电场运行管理现状及其存在的问题

1.中国风电场运行的特点

（1）主机型号多，电气系统复杂。由于风电项目实施阶段不同，导致多期项目、多种机型风电场的形成。同时电气系统电压等级高、电气设备日趋复杂。

（2）风能的能量密度小。为了得到相同的发电容量，风力发电机的风轮尺寸比相应的水轮机大几十倍。

（3）风能的稳定性差。风能属于过程性能源，具有随机性、间歇性、不稳定性，风速和风向经常变动，它们对风力发电机的工况影响很大。为得到较稳定的输出电能，风力发电机必须加装调速、调向和刹车等调节和控制装置。

（4）风能不能储存。对于单机独立运行的风力发电机组，要保证不间断供电，必须配备相应的储能装置。

（5）风轮的效率较低。风轮的理论最大效率为59.3%，实际效率会更低一些。统计显示，水平轴风轮机最大效率通常在20%～50%，垂直轴风轮机最大效率在30%～40%。

（6）风电场的分布位置偏远。我国的风电资源虽然比较丰富，但多数集中在西北、华北和东北等三北地区，决定了风电场的位置。

2.我国风电场运营管理的现状

我国风电开发在20世纪八九十年代呈缓慢发展态势，在小型风电场模式下，形成了“运维合一、一岗多责、一专多能”的管理模式，对小容量风电场的安全高效运行起到了积极的作用。我国风电大规模投运时间较短，尚未形成适合风电场特点的管理模式和制度。很多项目企业还延续着过去的简单运行管理体制，导致风电场缺乏有经验的运行和检修技术人员；安全生产规范、标准不完善；机组优化运行能力不足；发电效率有进一步提升空间；安全生产及投资收益存在一定风险。

我国风电场运营管理现状已经引起投资方、政府投资主管部门、电网企业等各方的高度重视，目前风电场运行规程、检修规程、并网发电等规范性文件和标准正在制定中或已经发布，风电场管理正在逐步走向规范化。

3.我国风电场运营管理中存在的问题

近年来我国风电发展十分迅速，规模不断扩大，但风电场运行管理中潜在的问题也不断出现，主要表现在以下方面：

（1）大规模风电并网对电能质量和电力系统安全运行的影响正在显现。风电机组的出力具有一定的随机性和间歇性，从理论分析和实际运行情况看，风电并网对系统电压、频率和稳定性等都会产生一定影响。

（2）已投运风电机组对电网故障和扰动的过渡能力不强。多数机组还不具备有功、无功调节性能和低电压穿越能力。

（3）我国风电大规模投运时间短。风电运行管理主要参照火力发电运行的经验，尚未形成适合风电场特点的管理模式，安全生产管理制度不完善。

（4）电网建设和风电场建设不协调，造成部分风电场不能及时并网或并网后出力受限。

（5）技术标准及规范不健全。目前风电场运行、检修、安全规程在2001年前制定的基础上已进行修订，以适用风电大规模开发的需要。

（6）风电建设规模的快速增长必然带来风电各专业人才的稀缺，且风电场位置地处偏远艰苦，很难吸引人才和稳定人员。

二、风电场运维管理模式分析

当前，我国许多风电企业根据实际情况在风电场运维管模式上进行了一些尝试，归纳起来有以下几种：①运、维合一的业主管理模式；②运行业主管理、维护外委模式；③维护业主管理、运行外委模式；④运行、维护全部外委模式。

风电场具体采用哪种运管模式，要根据风电场规模、变电站及风电场岗位定员、外委队伍素质、当地工资收入水平、风电场人员管理水平和专业技术水平等条件综合考虑。

1.运、维合一的业主管理模式

本管理模式一般为初次进入风电领域的项目业主采用，目的在于积累经验，培养一支运行、维护员工队伍。

优点：①维护成本降低；②建立自己的运行、维护队伍，积累一定的专业技术经验，便于生产指标深度总结和分析；③技术监督工作能及时跟踪并有序进行；④能提炼出适合本风电场的工作方法、管理体系并灵活运用；⑤两票的工作界面较清晰，因两票配合不好出差错的几率降低。

缺点：①试验仪器等前期费用较多；②各专业要配备相关专业人员并要具备相应资质；③专业班组及管理人员相应增加；④在现场工作人员增加、工作时间延长。

2.运行业主管理、维护外委管理模式

当项目业主拥有风电场运行管理经验、风场比较分散，且市场上有专业维护公司或队伍时，一般采取将维护业务招标委托给外部专业队伍。

优点：①没有试验仪器、吊车、试验车等费用；②只需运行班组，不用组建专业维护班组；③现场维护管理人员较少，只需1～2名。

缺点：①维护成本偏高；②技术监督工作完全依赖于外委单位；③外委单位与业主的管理思路需时间了解、适应。

3.维护业主管理、运行外委管理模式

风电设备制造厂家投资风电项目时，由于本身具有强大的售后维护能力和队伍，但他们不具备风电场运行经验或不愿招聘运行人员管理风场。风电场运行由市场上专业公司代管。

优点：①不设运行班组，设立专业维护班组；②现场管理人员较少，只需1～2名。

缺点：①维护成本偏高；②运行工作完全依赖于外委单位，不利于运行经验的积累；③生产指标统计准确性和分析深度受影响；④外委单位与业主的管理思路需时间了解、适应；⑤需要配置试验仪器、吊车、试验车等。

4.运行、维护全部外委的管理模式

本管理模式适合于风电投资公司，投资方仅作投资，风电场建成后运行、维护工作全部向市场上招标，委托给专业的运行公司、维护公司进行管理。

优点：①不需要考虑试验仪器、吊车、试验车等费用；②现场管理人员较少，只需1～2名；③不用组建专业班组。

缺点：①维护成本较高，一次性支付金额较大；②技术监督工作完全依赖或受控于外委单位；③外委单位与业主的管理思路需要时间了解、适应。

5.实例

本书编者对山东半岛沿海及内陆地区6个风电场运营模式的调查和分析发现，主要情况是：运维合一的业主管理模式（质保期内制造厂维护，质保期外自行维护）有3家占50%；运行业主管理、维护外委管理的有2家，运行业主管理、维护检修未确定的有1家。

分析：3家运维合一的风电场，均是在2011年投产的，投资方为华电、华能、华润等电力集团，都有相当大的经济与技术实力。虽然在风电场投产之初，尚未体验到风电场在生命周期内（特别是缺陷高发期）维护、消缺的艰巨性和巨大的维护工作量，但它们可借助经济技术实力在较短期内培训出一支自行维修的专业队伍。也可能由外委承担抢修任务的。

风电场外委维护，在山东风电场中已有相当的需求，此种模式不需组建维护专业班组，节省试验仪器、吊车等费用，现场维护人员较少。虽然维护成本偏高，但抓好风电场运行管理，提高风电机组可靠性和利用率，相对来讲就是提高了效益。

根据风电场实际情况，决定采用哪一种运营模式，业主可根据自身做出正确的抉择。

三、加强我国风电场运营管理的对策

目前，我国风电企业整体管控水平较低，无论采用哪种运行管理模式，在运营管理方面均要着重落实以下几项工作：

（1）建立健全风电场标准化作业体系。风电企业在生产管理工作中要制定《绩效考评管理体系》、《运维人员培训管理体系》、《风电场班组建设规范》、《风电场各岗位定期工作标准》、《两票管理标准》、《设备巡回检查标准》、《设备缺陷管理标准》、《技术监督管理标准》、《交接班管理标准》等作业体系，并严格认真落实，形成了有自身特色的、立体的、闭环的管理体系。

（2）加大重视技术创新力度，提升设备可靠性。针对目前国产风电机组质量欠佳的问题，加强与科研院校的合作，并重视员工的经验积累和创新能力培养，激发现场员工技术创新的积极性，努力提升风电场运行的稳定性和设备的安全性。

（3）加强员工队伍建设，建立一支优秀员工队伍。风电行业正处在跨越式发展的进程中，风电行业专业人才数量供不应求，各风电场普遍存在招工难题。同时风电场处地气候环境恶劣，维护工作艰辛，加大了风电场留人的困难。风电企业应加强员工队伍建设，以事业和企业文化留住人才，为员工提供发展的平台，使各类所需人才更好地为企业服务。

（4）探索“集中管控”新模式，实现风场经济运行。许多企业在同一区域建立多个风场，形成“点多面广”的实际情况，人力资源不能有效利用。为了提高工作效率，利用基于信息化平台的生产管理系统，将多个风场运行工况和生产信息统一接入一个控制室实现集中控制，通过网络实现各生产现场的可控和再控，做到风电场少人值守或无人值守运行，实现经济运行。

（5）践行“三讲一落实”工作，夯实安全生产基础工作。“三讲一落实”即“讲任务、讲风险、讲措施、抓落实”。风电场的安全工作要以“三讲一落实”为切入点和落脚点，对风电场生产人员提出明确要求，把安全生产管理的各项措施和要求落实到班组、落实到现场，有效防控现场作业安全风险，杜绝各类事故的发生。

（6）重视生产指标评价，做到超前控制。风电企业要重视生产指标的评价工作，逐步总结指标评价的依据和标准。用指标进行深度分析后形成的经验性的结论指导风场运行管理。通过对生产运营指标的横向对比、相互关联、综合分析，评价风电企业发电能力这一核心竞争力指标，从而促进企业生产运营向低成本、高效益方向发展。

（7）落实技术监控制度，做好技术监控日常工作。按照行业要求，建立风场技术监督管理体系，特别要加强金属、绝缘、化学、继电保护等重点专业的技术监督，对新建、扩建项目在生产准备、验收时就要重视技术监控工作，做好档案资料的收集和整理，及时更新技术台账，从源头抓起，从过程着手，做到“关口前移、重心下沉”，保证移交设备“即投产、即稳定”。

风电场稳定、高效运行直接关系着风力发电企业的经济效益，因此，仍需不断探索风电场运营管理模式，有效地降低生产和管理成本，提高设备健康水平和可利用率，实现风电企业的盈利和可持续发展。

四、我国风电场质保外运维

近年来，我国风电行业先后发生多起风电机组倒塌、着火、飞车事故，这些事故在给风电投资商带来了极大的经济损失的同时，也造成了恶劣的社会影响。很多时候这些事故的发生与风电场的运维质量直接关联，伴随着过去几年我国风电市场的快速发展，越来越多风电场的质保期内运维服务也将结束，众多的机组维护工作将逐步由风机制造商质保服务转化为由客户独立负责维护的模式。针对当前业内凸显的上述问题，针对需要风电场管理者高度关注的问题，下面作简要介绍。

1.风电场运维的关键问题

世界范围来看，当前风电场的运行寿命在20～25年之间，在风电场近30年的运行过程中，度电成本需综合项目发电量和总体运行成本投入两个评价维度；立足于风电项目的整个生命周期，对风电项目度电成本的有效管理是风电场运维管理的关键问题。

按照世界范围内系列时间跨越整个生命周期的风电项目的统计数据，自然状态下总体上风电项目的运行维护、故障处理成本呈现波浪式特征，特定时段内机组的故障、报修成本还存在明显上升的特征。对于运行阶段的风电场而言，对特定项目潜在运行故障的预判、应对能力显然也直接关系着其度电成本。常规来讲，针对特定风电项目，主动运维的工作密度提高，显然能够有减少机组故障、进一步提高项目的发电量，但同时运维成本也会同步上升；如何合理把控项目运维的工作密度和节奏、有效控制度电成本是体现运维作业专业水准的重要环节。

2.风电场运维的基本现状

当前，风电项目的运维作业模式总体有三个层面：一是聚焦于故障后处理运行维护，该类模式立足于项目故障发生后的及时补救，成本高昂的同时也明显被动，影响项目利用率；二是通过定检运维的形式力图对项目的一些潜在问题能够提前发现和有效规避，这种模式一定程度可以降低运维成本、提供项目机组的整体利用率。但显然也不可避免会存在一些无效定检作业；三是以系列控制手段、工具和机组历史数据的有效积累和合理应用为基础，能够对项目整体运行情况进行合理预判，依据项目的实际情况适时、主动运维，将机组的潜在故障、问题提前处理。

显然，第三个层面的运维模式通过有效提高系列运维工作的主动性、针对性的同时，可以大幅度降低项目的整体运维成本，提高机组的整体利用水平，从而有效控制项目整体的度电成本，切实保障项目的安全稳健运行和整体收益水平。