白晓红 丁锋
摘 要:风电近几年获得了快速的发展,目前中国已建成了许多的成型风电场。随着运营年限的增加设备也随之老化,风电经济运行问题开始出现,在运行过程中存在的运行维护、物资管理、风力发电机组老化的问题以及气象环境改变,国家政策的变化,风电上网难等很多内、外部环境问题都对经济运行产生不利影响,对风电项目的经济和社会效益产生了极大的影响。据目前情况来看,分析并寻找解决风电场运行中出现的问题是不可避免的。经过多年的风电经济运行研究,提出了风电项目经济运行观点,明确了目的和意义。
关键词:经济运行;物资管理;数据分析;气象条件;政策因素
中图分类号:TM615 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)21-0182-02
电力供应是国家和社会发展的基础,可以说现在的社会没有电能几乎所有的生产生活将面临停滞。我国人口众多,工业和生活用电量巨大,所以每年都会消耗大量的电力资源。以往我国主要依靠火力发电,但是在发电的过程中将会消耗大量的煤炭资源,这对于资源日趋贫乏的我们来说将是难以承受的。同时,火力发电的过程中会产生大量的污染,对周围的空气和生态环境造成一定的破坏。因此为了能够减小对化石燃料的依赖以及对环境的污染,我国开始提倡可持续发展。通过开发清洁能源来替代现在的能源供应现状,并且通过这些年的建设我国在水力发电、太阳能发电和风力发电方面已经取得了巨大的进步。并且近几年我国对于风力发电项目的投入不断加大,一方面水力发电面临着较为严峻的生态环境保护问题,建设水力发电设施势必会对流域内的生态造成一定的破坏,这也引起了国内外环保人士的关注;另一方面太阳能发电的效率一直以来都不高,并且太阳能发电设备的回收利用工作并没有做好。因此风力发电成为新能源发电项目中更好的选择。当然随着风电项目的不断落实,各地的风电项目在运行的过程中也出现了各种各样的问题,这些问题给风电项目经济运行产生了一定的影响,为了能够更好的开发我国的风电项目,我们必须找到这些影响因素,并且通过多种途径进行解决。
1 影响风电项目经济运行的因素
1.1 国家政策的变化
随着我国电力行业的改革,我国在入网电价方面也给出了相关的规定,并且在近两年对于风电等可再生能源发电项目实行平价上网。我们都知道风电等新能源发电项目是近几年刚刚开始大规模建设的项目,这些项目在前期投入成本较高。并且由于现在行业发展处于初始阶段,无论是风力发电设备的质量还是发电效率还有待提升,风力发电项目在实际运行过程中的维护成本又十分的高昂。而传统的火电由于技术积累和长时间的利用其运行成本已经大大减小,并且运行稳定性较强,不会出现太大的设备故障问题。而平价上网意味着风电将会面临着巨大的压力,甚至在实际的运行过程中可能会带来较为严重的企业亏损。
1.2 风电上网难
风电运行和上网过程中还存在一些不可控因素,虽然风电项目在整个建设过程中都受到国家的相关补贴政策,但是在与传统的发电项目之间还存在较大的竞争关系。而风力发电的发电量存在着较大的不可控因素,发电过程中要么实现满发,要么因为设备故障等因素不能发电。而在实际的用电过程中,我们往往会面临用电的高峰期和低谷期,这就要求发电设备的发电量能够可控,显然风力发电没有这一竞争优势,所以在实际的使用中风电上网存在一定的难度。以山西省(限电地区)为例,山西省调总装机容量6901.55万千瓦,其中火电装机4920.50万千瓦,96个风电场装机总容量948.07万千瓦,日最大负荷仅为2458万千瓦。
1.3 气象环境改变
风力发电要靠风力资源的带动,也就是说天气的状况对于风电的影响较大。我们在进行风电场建设时首先要考虑这里是否每年都有稳定的风力资源供我们利用,这样才能保证风电场能否提供稳定的风电。但是天气状况每天都在发生着变化,并不是我们能够准确控制的。经过多年观察,每天、每月、每年的风速大小、方向都在无规则变化,这些情况使我们对风电的稳定运行无法准确的把握。同时风电场每年都要进行定期维护和保养,而气象方面的不确定因素给设备的定期维护和保养带来了巨大的挑战。我们需要根据当地的气候条件合理的安排设备的故障检修和维护工作,但是这样会给企业的运行带来更大的经济负担,经济运行和管理存在较大的难度。
1.4 风电机组老化
风电行业刚刚起步,不光风电企业运行机制存在较多的漏洞,在风电设备的供应方面也存在许多不足。风电设备大多工作在风沙量大、高寒的地区,这些地区虽然拥有者丰富的风力资源,但是气候环境恶劣。风电机组运行超过3年后故障频发,异常部件也增多,小到轴承、电机,大到齿轮箱、叶片。常年的风沙侵蚀会对风电设备造成较为严重的伤害,尤其是叶片、轴承和电机,一旦沙尘大量进入电机内部对于电机的磨损将会大大增加。并且现在风电设备制造行业在技术积累方面还不够完善,大多数处于不断的更新和完善阶段,这个时候的设备在质量方面存在着较大的问题。许多设备因为质量问题難以长时间的运行,我们必须对这些设备进行定期的更换和维护,这样才能够保障风电设备的正常运行。而维护次数的增加将会大大增加风电场的运行成本,对于企业的经济运行将会带来更大的问题。
1.5 物资管理
我国的风电设备元部件大多数需要进口,而国产设备厂商因为起步较晚,在产业链方面还存在一定的缺陷,无法满足国内的大量需求。但是进口产品无论是在供货周期还是在产品质量把控方面都无法得到有效的保证。进口产品供货周期长,尤其受到国际贸易风向的影响较为严重,一旦出现供应链断裂,对我国的风电场建设将会带来较为严重的影响,企业经济发展将会受到限制。同时,进口产品中往往存在较多的假冒伪劣产品,这些产品一旦用在正在建设的风电场场上,将会产生严重的影响。并且国外产品可能会有不同的产品规格,与我国的产品之间存在不配套的现象。这些都会给我国风电企业的经济运行带来不利的影响。
1.6 运行维护
风电企业在运行和维护过程中需要大量的人力资源,但是由于我国的风电项目刚刚起步不久,人才储备政策不够完善,大多数的技术维护人员都是应届毕业生,他们在进行现场处理的过程中缺乏相关的经验。在实际的工作过程中由于技术水平较低,可能会花费较长的时间在故障判断方面。风力发电设备在进行故障处理和设备维护的过程中,条件较为艰苦,许多培养了多年的技术工人往往会因为生活条件而选择离职,这将对企业的发展带来一定的损失。
2 解决经济运行问题的可行方案
2.1 联合储备备品备件
由于风电场建设过程中元部件供应商较为分散,并且产品供应没有得到有效的保障,所以我们应该通过联合储备的方式来保证产品的供应。风电企业可将备品备件的供应商管理库存作为自己的虚拟库存,企业物资管理和生产部门依据各基层生产部门拟定的备品储备计划,与备品相应的供应商签订框架协议,在供应商仓库建立本企业备品的虚拟库存。然后根据备品需求的缓急程度,按设备货款值协商的一定比例定期支付保管、维护、检测费用。以后每年物资管理部门会同生产部门、财务部门等有关部门,依据备品备件储备定额和设备运行情况,以及基层生产部门储备建议,拟定备品备件补货计划,对超过一定年限的备品进行更新、升级。当备品按规定调用或升级更新后,企业及时支付相应货款,供应商也须按期补货到位。
2.2 到期更换寿命到期部件
设备的维护是风电场运行管理过程中十分重要的环节,如果维护不好,可能会给风电企业带来更大的经济损失。因此,在风电设备的运行维护方面我们一定要更加重视,尤其是对寿命到期设备的更换。由于长时间的运行以及周围恶劣的环境,许多设备在运行过程中可能会出现过度磨损。有些设备可能没有到达使用寿命便已经磨损严重,这个时候我们就要进行部件的更换。并且在设备定期维护的过程中要对容易出现故障问题的部件进行仔细检查,一旦出现不可修复性故障就应该及时更换新部件,防止因为部件故障造成更加严重的问题。
2.3 加强培训
风电项目面对运行维护与检修管理复合技术人才缺乏问题,可以采取两种方法进行解决。一是优化内部培养机制进行缓解。合理规划和设计风电项目工作岗位,建立长期、稳定的人才队伍,这样在风电项目运行阶段,出现任何问题都可以由项目内部人员及时发现和处理,大量节省了故障时期的停机时间和维修时间,在项目中后期可以充分保证经济效益,属于前期投入较多,后期收益较多的方法。缺点就是项目初期需要较长时间培养复合型人才,前期投入成本较大。二是通过专业的运行管理公司进行缓解。
2.4 利用理论曲线及差异率分析异常风机
为了能够提高故障检测的效率,我们可以利用理论曲线与实测曲线对比法进行风机的故障判断,通过理论曲线与实测曲线对比,我们能够找到理论值与实际运行值之间的差距,通过这种方法我们能够及时的发现风机故障,并且能够在短时间内找到出现故障的风机。这种方法有利于我们对整个风电场进行实时有效的监测,减小故障带来的损失。
3 结语
风电项目是我国新能源建设过程中的重要一部分,也是我国能源结构改革的重要环节。我国在近几年加大了对环境保护的投入,风电作为火电项目的重要替代者之一将会承担巨大的任务。因此将火电项目不断发展壮大将是我们现在发展过程中面临的重要课題。本文通过对现在风电项目运行过程中遇到的一些问题进行分析,找到了阻碍风电发展过程中的难题,面对这些问题,我们可以在资源储备、维修保养、技术培训和理论创新的方面进行解决。解决了风电经济运行过程中遇到的诸多问题,对风电在我国今后的发展将会起到重要的作用,也必将促进我国火电的发展。
参考文献
[1]李小龙.风电项目经济运行影响因素分析与策略研究[D].华北电力大学,2016.
[2]金晶亮,李晨宇,彭超华,等.风电并网背景下的低碳电力调度策略[J].南京航空航天大学学报(社会科学版),2017,(2):10-17.
[3]王姝.储能技术应用于电力系统时的协调控制研究[D].华中科技大学,2015.
[4]沈玉明.微电网电源容量优化配置与最优经济运行的模型和算法研究[D].重庆大学,2014.
[5]魏曙光.循环经济理念下的我国新兴能源发展战略若干问题研究[D].中国人民大学,2011.
[6]汪宁渤,马世英,郑超,等.高速、重载电铁与风电场相互影响及应对措施研究[Z].甘肃省电力公司风电技术中心,中国电力科学研究院,清华大学,中铁第一勘察设计院,2013.
[7]阮前途,朱开情,符杨,等.东海大桥海上风电示范工程系统关键技术及应用[Z].上海市电力公司, 上海东海风力发电有限公司,上海电力学院,中交第三航务工程局有限公司,上海勘测设计研究院,华锐风电科技(集团)股份有限公司,上海电力实业有限公司,2013.