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智慧风场、精细化运维与老旧风场以大代小经验案例分享!第六届新能源电站运维及后服务市场研讨会成功召开

风芒能源 2023-03-20


7月28、29日,由光伏們、风芒能源、储能与电力市场联合主办,在中国循环经济协会可再生能源专委会指导以及山东省电力行业协会的支持下,第六届新能源电站运维及后服务市场研讨会在山东济南顺利召开,来自新能源电站投资企业、第三方检测认证机构、运维公司以及设备企业等领域的500余人参与了本次研讨会,共同探讨了新形势下新能源电站运维及后服务市场的机遇与挑战。



在致辞环节,中国光伏行业协会副秘书长刘译阳表示,“新能源在‘双碳’目标的持续深入下迎来了最好的时代,但同时也迎来了电力市场化、现货交易的变革,运维市场正面临央国企运维储备不足、竞争加剧、电网要求提高等挑战,是挑战也是机遇,全体运维人应该有能力也有责任守护好这数百GW的电站,助力国家‘双碳’目标顺利实现。”


山东省电力行业协会执行会长徐震介绍了山东新能源电站的发展概况,“山东是新能源电站大省也是电力现货市场的先行省份,发展速度快的同时也面临着新能源消纳、调峰能力差以及专业人员不足的问题,希望未来运维市场能够在技术、管理模式上进行创新,助力山东新能源电站的示范和引领。”


在主旨演讲环节,国家发改委能源研究所研究员时璟丽就绿电绿证市场指出,“‘十四五’以来,国内绿电绿证需求呈爆发态势,四年累计发放量逾300万张。尽管绿电交易价比燃煤基准价高出3~5分/度,但溢价不明显,未来将通过机制调整、标识和消费认证体系的建立使可再生能源电力的溢价体现更为明显。”

中国气象局风能太阳能中心科学主任、二级研究员申彦波则就气象与新能源高质量发展表示,“新能源资源评估与防震减灾离不开气象资源的支持,精准的风光条件预报可以满足电力交易、电网调度、消纳监管等不同场景的需求,助力新能源电站合理规划与布局,提高经济效益,提升消纳水平,减少灾害损失,与气候生态和谐共处。”


华能集团新能源事业部副主任张晓朝在分享风光储电站智慧化运维的思考和建议时表示,智慧运维本质是一种管理工具,其开发、使用的主体是人;在风电领域,如何合理、经济地开发和使用这种工具,仍处在探索阶段。对于智慧运维,张晓朝建议,完善新能源数据编码、传输相关的标准、规范;加强企业协同,形成合力,促进数据共享,消除数据孤岛;进一步探索数字化、智能化技术对新能源领域的赋能。


电力规划设计总院清洁能源研究院新能源与可再生能源研究处李力行介绍了新能源消纳趋势,“‘十四五’时期预计新能源年新增达100GW/年以上,定位也从生力军转变为支撑电力系统的主力军,面临着调峰、市场以及政策层面的新挑战,新能源要从支撑能力、网架结构、负荷及储能方面优化,从而在未来能源供给中真正占到主体地位。”


中广核新能源运维事业部副总经理董礼表示,传统的运维管理模式已经无法满足新能源装机容量巨增的管理需求,目前面临着受自然灾害影响大、专业人才团队短缺、运维管理粗放等一系列问题。因此要理清新的生产要素建设与业务需求的关系,要围绕着集中智慧运行、基于大数据的PHM管理、智慧检修、气象精准预报等手段,推动预测性运维的落地,解决业务过程中的突出问题。


随着新能源规模日益增多,如何把负责运维的电站运营好,是当下新能源后市场运维中需要慎重思考的问题。协合新能源集团副总工程师、协合运维副总经理胥佳表示,新能源运维管理特色是又小又散的设备由远离管理中心的专业工程师作交付单元。在行业特点与市场蓬勃发展的驱使下,为保证品质、规模与效率,数字化转型是必经之路。在数字化转型的过程中,胥佳还强调了管好现场、保证服务品质的重要性。其表示,协合运维始终站在业主资产增值的角度,利用数字化驱动设备、人、物资之间连接整合,提供定制化管理解决方案。



距离风场真正智慧运营还有多远?



对于风场智慧运维,国电投集团电投云碳(北京)科技有限公司董事长张成刚表示,当前风电后市场模型应用各成一派、效果效益模糊不明、技术资源分散粗放、创新链条存在缺失、单机效率低成本高。行业急需建立一套面向风电产业的数字化技术创新框架。具体需求包括,建立统一支撑框架、形成型号覆盖量产支撑、规范异构模型接入治理、孵化智能应用产品、降低数字化建设成本。


华电集团生技部新能源主管杜文珍表示,风电后市场智慧运维核心还是使用工具充分协调好人员和效率的问题。其从“新能源片区维护”方面提出相关思考与实践。其表示,在运营过程中,应做到片区集中与场站值守相结合,根据设备运行情况差异化值守,少人场站与无人场站相配合,专项工作与临时工作相统筹,故障处理与巡视检修工作相结合,计划检修向状态检修过渡。

华能清能院新能源运维技术部主任任鑫表示,当前海上风电智慧运维存在设备检测范围不足且手段单一、数据汇集传输困难;多物理场之间耦合研究不足,缺乏模拟海上风电复杂系统行为特征的方法;还沿用故障后运维模式,缺乏高水平智慧运维体系支撑,运维成本居高不下等难题。研讨会上,其还介绍分享了华能清能院开发的基于数字孪生技术的海上风电智慧运维系统,据了解,该系统已在华能浙江海上风电项目投入运行,实现了海上风电全生命周期的数字化、智慧化管理,整体处于国际领先水平。


远景能源风机产品首席专家高猛博士表示,智慧运维的前提一定是风机本身质量是有保障的。如果产业链连最基本的风机可靠性都做不到,那智慧运维完全没有意义、无法真正落地实施。他呼吁开发商在风电机组招评标时,要真正考虑产品全生命周期质量和后期运营运维成本,拒绝恶性低价竞争,引导平价时代行业理性、健康发展。


高猛还强调,随着智慧运营概念越来越普及,越来越多的监控传感器之间的协同变得困难。远景能源推出基于数字孪生模型的伽利略超感知系统,在国内进一步推动智能风机的演化。通过数字孪生技术、大数据机器学习和网络智能优化,远景伽利略超感知系统做到状态监控与传感器硬件弱耦合,在传感硬件最少化的前提下,实现对重大子系统和部件有效的实时在线监控和风险提前预警。在状态感知基础上再进一步,率先实现趋势感知,提早“趋利避害”、度电必争。



多场景、精益化运营管理经验分享



大唐辽宁公司从2017年就开始数据接入工作和数据分析工作,目前已经有5个年头。公司目前建成了集控中心,主要承担着数据分析的职能。辽宁大唐国际新能源有限公司生产技术部主任窦才分享经验时表示,数据采集过程中标准统一问题值得关注。其还就一些必采点数据在机组配置中没有该怎么办,风机运行中通信失去时数据该如何传回,厂家不一定支持数据采集等数据采集中可能遇到的困难进行交流分享。


龙源电力在行业内率先提出“无故障风电场”概念。龙源电力生产技术部设备主管王博表示,生产数字化平台投运,是开展无故障风电场建设的重要基础。龙源电力新能源生产数字化平台全面汇聚设备实时数据、音视频数据、人车船定位数据、人员检修维护数据、在线振动等智能传感数据,数据之间互联互通,实现设备状态实时监控、人员行为动态监管、作业过程立体监督,形成“三级共管、平台共用、人机结合、在线闭环”的生产数字化管控体系。

王博分享称,总结一年多的无故障风电场建设经验,发现造成机组长周期运行中断的主要原因是电控类故障,集中在变桨、变频、主控系统,统性治理后,可显著提高机组运行可靠性。


新能源后市场运营中,电力现货交易及中长期交易越来越重要。国家电投风电产业创新中心电力气象研究所预报室副主任高乐表示,公司自研发的“能科e电”现货交易辅助决策系统采用数据自动获取技术,及时批量获取省电力交易中心公布的市场交易信息,基于深度学习技术分析挖掘市场行情特征,提供可用于月、旬、现货交易的电价预测、电量预测、基数分解电量预测等关键决策信息,耦合功率预测系统,实现功率调整数字化,提升工作效率,降低交易风险。希望通过数字化、集中化、智能化技术赋能,规避交易风险,提升平均交易电价。


鲁能新能源集团有限公司青海分公司场站长朱子光分享青海风光储热一体化项目运维经验。朱子光认为,总结经验,在项目具体运营过程中,应着重关注加强集中监控;设备选型时各场站主辅设备品牌尽量保持统一,结合实际情况设置检修中心,统一实施各场站的消缺维护,分片区管理;新能源电站应加强变电站及配电室防小动物管理。


风脉能源(武汉)股份有限公司后服务事业部产品技术中心副总监杨国兵表示,智慧资管特点包括监控集约化、数据结构化、作业智能化、决策智慧化。智慧资管平台应包括生产中心、监视中心、数据中心、健康中心、移动APP、管理中心。通过智慧资管平台数据分析板块,定期分析区域内资产运行状态,最优化安排巡检、定检维护、针对性维护等工作计划,提升资产运行可靠性,提升运营效益。



老旧风场技术改造与模式创新



水电水利规划设计总院新能源部风电处高级工程师邓力表示,“十四五”期间,运行时长超过20年的陆上风电场装机规模为91.9万千瓦(约1140台机组),但考虑政策鼓励15年以上机组开展改造升级工作,因此“十五五”期间服役期满的规模等同于“十四五”期间面临改造规模,约3004万千瓦(约3.01万台机组)。“十四五”期间仅内蒙等17个省市自治区涉及风机服役期满。“十五五”期间除西藏和四川外全部涉及。

调研105家开发企业发现,随着风电项目开发市场的逐步成熟,风电机组服役期满问题越来越集中于大型央企集团。到2025年,地方能源公司和民营企业的数据基本持平于大型央企集团。到2030年,地方能源公司和民营企业的数据小于大型央企集团;另外,服役期满风电机组的开发企业集中度较“十四五”高。


北京计鹏信息咨询有限公司清洁能源智慧研究院咨询部经理贾文慧认为,在项目“以大代小”实施过程中,“小风机”拆除时,要重点关注原风电场可以利旧的内容分析及方案,主要的拆除项目和方案;风电场的拆除顺序及内容,施工组织设计方案优化;废旧设备及特殊固废、危废的处理方案;拆费费用的核算。

“大风机”建设时,要重视资源判定,综合可扩容区域,确定大机组容量;原有送出线路和电网能否支撑风电场容量的提升;特别是山地风电场,原有风电场道路能否满足大部件运输的问题;集电线路优化设计问题;配储要求及储能设施场地的选址问题。

中国电建西北勘测设计研究院有限公司区域设总付志强分享“老旧风电场‘以大代小’设计经验分享”时表示,技改项目技术要点主要包括项目前期资料搜集、风资源评估与风机选型及发电量计算、风机基础改造技术、电气设计、道路与吊装平台改造、风机拆除等方面。


截至目前,润阳能源在等容、增容改造领域均有布局及相关经验。在分享“老旧风场以大代小改造升级经验”时,润阳能源老旧风场改造部技术总监邵建春表示,以重庆某风场增容改造为例,在老旧机组处置时,为有效利用拆除风机的净值,减少资产损失,针对拆除风机采用折旧利用+拍卖的处置方案。风电场改扩建后还剩余H56-850旧风机20台,为确保该20台风机后续9年的稳定运行。把拆除风机上的部件作为备件使用,其中大部件传动链、发电机按照10台备用,叶轮按照3台备用考虑,风机箱变全部保留;主要部件按照10-20台考虑;一般备件全部保留。对风机塔筒、机架、基础环等钢制等部件,经评估后通过拍卖方式处置。


华能新能源广东分公司饶平风电场“以大代小”技改项目是华能系统内第一个“以大代小”技改项目。华能新能源股份有限公司广东分公司总经理助理高斌做经验分享时提醒,在项目实施过程中,应充分考虑交通运输条件、根据风资源情况和机位平台扩展条件等科学布机,充分考虑所选机位所接入集电线路容量情况、合理优化机位布局,科学计划时间节点、紧盯招投标、合同签约、设备到货、吊装施工等。



大部件治理与精细化测风



风电后市场运维不管是智慧运维还是老旧风场技改优化,都离不开发电机、叶片等大部件的治理。中车株洲电机有限公司运维事业部总经理阳辉力在《发电机常见故障分析及使用维护经验分享》时表示,直驱发电机主要存在磁钢脱落、绕组对地绝缘击穿、轴承碎裂抱死故障等问题;双馈发电机主要存在转子引出电缆线熔断、转子极间连线熔断、转子中性环熔断、轴承电腐蚀问题。其围绕这些问题都做了相关原因分析,并列举案例具体分享。

我国南方低风速区和部分高风速地区风场普遍存在冬季冻冰问题。时代新材风电叶片运维市场部部长谭龙介绍称,梳理分析各类解决方案,在成本、风险、效率等综合考量下,一、二类结冰为主的风机,建议根据叶片流道及雷击风险采用气、电热单除冰方案或气-涂料、电-涂料二联方案;三、四类结冰为主的风机:选择气、电(内/外)、涂料混用的综合抗冰解决方案。

沈阳嘉越电力科技有限公司市场部总经理黄作鸣分享《新一代多普勒声波低空测风技术在风电全周期中的应用与优势》时表示,测风需求贯穿风电项目建设和运行的整个生命周期。声雷达同比激光雷达、测风塔具有测量高度范围广,可达10-300米;测量要素多,包括所有高度水平风速,垂直风速和风向,地表温湿压;数据精度准;设备可用率高;数据安全性高;设备寿命长;维护方式简单方便等优势。其还就多场景使用案例进行分享。

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