设备质量故障频发、风电场运行数据得不到共享已成为制约风电行业健康发展的瓶颈,而产业监测和评估体系的建立和实施或将成为一个有效的突破口。
筹划了几年的风电产业公共信息平台建设又前进了一大步。
据本刊记者了解,由中国可再生能源学会风能专业委员会(中国风能协会)调研并编写的《全国风电设备运行质量状况调查报告》(2009-2012)正在进行紧张的后期整理工作,该报告有望在近日正式发布。
2011年10月,国家能源局下发《关于报送2011年全国风电设备质量信息的通知》,委托中国风能协会对2010年各地风电开发商、风电设备制造商、风电公共技术研发单位等进行调查,重点统计我国风电设备的运行情况。而以2010年的调研为基础,中国风能协会以类似的方式统计了2011年和2012年全国风电设备的质量情况,并最终形成上述发布的《全国风电设备运行质量状况调查报告》。
据悉,报告的时间跨度从2009年一直延伸到2012年,主要统计了我国风电场运行情况和风电设备情况,包括风电场开发现状、机组可利用率、机组设备质量和故障、关键零部件故障等信息。此外,报告还对2009年7月1日至2012年年底所发生的风电重大事故情况进行了调查统计,并对其中典型事故作出了较详细的分析。
虽然仅是剑指风电设备质量,但该报告已经明显地显示了政府在完善风电产业市场上的决心,并将极大促进我国整个风电产业信息监测体系的建设步入正轨。
今年的5月23日,在企业投资风电场项目核准权刚刚下放后,国家能源局便正式下发了《关于加强风电产业监测和评价体系建设的通知》(国能新能[2013]201号)。201号文件明确提出要将产业信息监测和评价发展成为行业管理的重要手段,并加强对风电产业的发展动态、开发建设、并网运行和设备质量等重要信息的检测和评价工作。
对于这一纸文件,业内普遍认为这是在国务院取消和下放一批行政审批项目、转变政府职能背景下,政府对风电产业管理开始从前端审批过渡到中后端监管。
实际上,除了政府职能的转变需求,前几年,国内风电产业集中爆发出来的一些问题已经开始倒逼政府出台了相关政策和措施,并开始酝酿建立一套可供风电产业投资参考的客观评价机制。
2010年5月,国家能源局下发了《关于开展全国风电设备制造和运行情况调查的通知》(国能新能[2010]141号),要求各省对所在省内风电开发企业、风电设备制造企业和零部件制造企业就风电设备制造和运行情况进行调研,并将相关信息整理上报国家能源局。
2011年5月,国家能源局印发《风电信息管理暂行办法》(国能新能[2011]136号),要求对并网型风电场的项目建设、风电机组运行和风电并网等信息加强管理,以更好地服务风电场开发、建设和运行。
2011年11月,在几起后来被认定为风电重大事故的风电机组故障发生后,国家能源局发布了《关于加强风电场安全管理有关要求的通知》(国能新能[2011](373))。373号文件对风电场建设和运行安全事故频发、风电行业安全管理薄弱的问题做出了重要指示,并开始定期组织全国范围内的风电运行质量调研,对风电设备及风电场运行情况进行评价,公布评价结果。
2012年初,国家能源局开始筹划启动建立全国风电监测体系,并引起业内广泛关注。方案设计的目的是希望通过检测体系的建立,将全国所有风电设备的运行情况掌控起来,建立一套完善、系统的数据库,并以此为基础统一发电量、可靠性(可利用率、平均故障时间)等检测指标,对风电设备质量性能和风电场运行信息进行统一考核评价。
从141号文件的初步酝酿,到373号文件的重磅出击,再到201号文件的系统落地,政府对风电产业的管理从单一的对风电设备运行质量状况的调查逐渐升级为对整个产业信息监测体系的建设,已经明确显示出近几年国家在建立公共信息平台上所作出的努力和决心。
自从2005年《可再生能源法》的颁布,我国风电产业发展迅速,每年风电新增装机容量翻番增长。同时,从2009年开始,行业内有关风电设备质量的事故却频频出现。
2011年则更像是国内风电产业发展的一道分水岭,众多企业开始面临着扩大规模向提高效益的重要节点。前几年市场迅速扩张所潜伏的各种质量问题开始集中爆发,关于风电机组脱网、机组倒塌和起火、叶片折断的事故似乎在那一两年内瞬间涌现了出来。
《全国风电设备运行质量状况调查报告》显示,据不完全统计,从2009年7月到2012年12月,全国发生的风电重大事故有36起,共造成人员死亡11人,失踪1人,受伤6人,机组倒塌(含烧毁)共36台。其中,仅2011年发生的重大事故就达到17起,造成9人死亡,3人受伤(包括重伤)。
这些频率极高而损失惨重的事故促使当年11月发布的373号文件中也第一次明确地出现了有关“风电重大事故”比较官方的定义:(一)风电场建设、运营及维护过程中,一次性死亡1人及以上的;(二)1台及以上风电机组发生机舱或叶轮坠落、火灾、倒塌等事故的;(三)叶片、齿轮箱、发电机、变流器、轴承等关键零部件发生批量性故障,即风电场内相同型号的零部件连续12个月内有20%出现相同故障的;(四)风电场内设备或设施故障引发的区域电网内风电同时脱网总容量超过50万千瓦的。
报告还对其间国内风电设备的可利用率和故障率做了比较详细的统计和分析。虽然风电机组的平均可利用率达到了国内外风电行业机组可利用率高于95%的通常要求,但机组的质量故障问题令人实在担忧。
从零部件的故障发生频次和平均故障排除耗时来看,叶片、齿轮箱、发电机、轴承和变流器等关键零部件的故障率较高,对风电机组的影响较大,也是造成机组出现倒塌、烧毁等重大事故的主要因素。
这既有早期对风电场规划、基础建设过于粗略以及机组设计缺陷所埋下的隐患,也有后期安装、运行、维护技术缺乏和管理疏漏等方面的原因。除此之外,批量生产制造中的质量控制和产品一致性控制方面的能力不足也是非常重要的一个原因。在2010年、2011年和2012年,有多个风电场就分别出现过批量性的叶片和齿轮箱更换问题。
早几年,国内风电产业开始商业化运作,对风电产业还没有一个可以用来评判产品质量和引导产业投资的监测和评价体系。
也正因如此,在风电机组招标过程中,由于缺乏相应的质量参考和评判标准,价格几乎成为唯一的考核条件。
2008年开始,我国国内风电机组几乎以每年1000元的幅度“跳水”,从2008年年初的每千瓦6200元左右,到2009年底的5000元,再到2010年初的4500元,然后到2011年的3000多元。
价格战使风电市场陷入鱼龙混杂的局面,很多质量有缺陷的产品无法按照市场正常规则淘汰出局,导致风电事故频发,同时好的产能却被闲置。2012中国风能新春茶话会上,国家能源局新能源和可再生能源司副司长史立山就坦承,对于行业的技术和管理到底怎么样,如何判断优劣,自己也说不清。这些问题最终严重影响了我国整个风电产业发展的信心。
因此,一直以来,业界也在不断呼吁加强国内风电发展公共平台建设,而一套完善的风电产业监测和评价体系,可以使政府更好地了解行业发展整体情况,从而更好地从宏观层面加强对风电产业的规划与管理,制定和优化风电发展政策。
另外,借助完整的风电设备数据库,开发商可以有一系列用来定量评价设备产品的指标;而从风电设备制造商的角度而言,通过对整个机组设备质量的监控和数据库建立,设备故障信息和机组运行情况透明化,这些企业可以互相借鉴经验、吸取教训,更好地规避自己的产品在生产制造和运行维护中出现同类质量故障。
当然,风电产业监测和评价体系的建立所体现的好处还不仅仅是这些。据一位业内相关专家表示,早期,我国大多数风电技术都直接从国外引进,这些技术在运用到国内复杂多样的地域与气候环境中往往会出现水土不服的问题,譬如国内高海拔、低温、风沙、雷电和台风等各种风况条件对机组的适应性提出了极大的挑战。
这几年,对国外技术的改进和优化也成为我国风电机组企业一直在努力攻克的难题,但由于各个企业之间的技术不透明,大家对行业内出现的问题也讳莫如深,业内在风电机组设计、运行和维护等方面也苦于没有基础数据做支撑,这严重阻碍了整个风电产业技术的突破。
可以说,我国风电产业在未来几年能否成功转型并健康发展,建立相应的产业监测和评价体系成为一个关键要素。
通过对欧美等风电产业发展更加成熟的市场来看,这些地区实施风电监测已有多年历史,政府的强制和相关优惠政策的鼓励是保证数据质量和及时上报的关键。事实也证明,行业信息系统的建立和定期发布可以有效推动产业持续有效发展,并促使设备制造产业技术水平的不断升级。
欧洲国家目前多倾向于强制要求风电设备所有者提交相关的数据。
在丹麦,由丹麦能源署负责整理发布数据,数据首先由配电网络运营商(DNO)搜集,然后提交给丹麦国家电网公司,国家电网公司将数据整理成月报提交丹麦能源署并在官网上公布。德国的风电数据收集工作由类似Betreiber-Datenbasis 这样的独立咨询公司来完成,发电数据由运营商自己提交。风电机组运行数据会在公司的网站数据库对公众公布。瑞典的Vattenfall电力咨询公司则代表瑞典能源署,利用自动电子系统搜集数据,并在其网站按月公开报告。
在美国,由Sandia国家实验室开展了风电设备监测的相关研究工作。目前,风电设备故障数据库的研发及相关分析软件的开发已基本完成,可实现对风电机组的数据进行高效的收集和分析,并可根据相关单位的实际需要出具风电设备运行可靠性分析报告。其建立的风电故障数据库对我国风电产业监测和评价体系建设非常具有借鉴意义。
从欧美风电产业信息数据取得的成绩来看,我国的风电产业监测体系建设还有很长的路要走,《全国风电设备运行质量状况调查报告》仅仅是整个风电产业数据统计的一个开端,接下来几年,有关风电开发建设、风电并网运行等其他方面的工作也将逐步展开。一旦这些环节上的信息库真正建立起来,无疑将成为国家在落实产业政策、项目并网运行、发放补贴资金和市场准入的有效参考依据。
然而,虽然政府和行业内大多数人士对风电产业监测体系的建立给予了极大支持,但考虑到公布监测和评价结果会影响到具体企业的产品销售和业绩,这一重大工程在推动过程中还是会遇到不小的阻力。
一位参与此次风电设备质量报告的人士就告诉记者,在调查中,有一些企业主动提供真实数据的动力不足或是虚报数据,他们担心设备的可靠性和故障方面的数据上报和披露会让自身承担一定的责任,也有可能连累整个公司运营业绩。另外,部分企业对今后真实数据的公布也心存疑虑。
“对于2010年的风电设备调研,当时除了对风电企业做调查报告,国家能源局还组织相关人士约谈了当年发生的风电重大事故责任企业,所以最后出来的报告内容也更加详实。2011年和2012年,在重大事故方面的披露就不如前一年。”上述人士表示。
不管是从其他行业还是国外的经验来看,建立风电产业监测和评价体系刚开始都不可避免会遭遇“阵痛”,而且要使产业信息数据真正做到透明、规范,还需要相关的配套机制和技术支持。
对此,有专家表示,我国政府与行业协会应正视这个挑战,并建立一套有效机制,使企业在提供真实数据的同时可以获得利好。此外,还需不断发挥信息化和数字化技术的作用,对整个行业的数据搜集不仅局限于被动的了解,相关单位需要采取切实有效的措施主动出击,了解企业发展动态。
风电产业监测应时而动
本刊记者 苏晓
公司