高原逐風(fēng)，從這里啟航—探尋首個(gè)高原示范風(fēng)電項(xiàng)目成功的奧秘

本刊 | 夏云峰

最美風(fēng)電場(chǎng)

參建示范項(xiàng)目的價(jià)值在于，能夠讓自己的技術(shù)和服務(wù)實(shí)力接受嚴(yán)苛的檢驗(yàn)，由此在相應(yīng)領(lǐng)域集聚先發(fā)優(yōu)勢(shì)。

當(dāng)金山，位于甘肅省酒泉市阿克塞哈薩克族自治縣，東、西連接祁連山與阿爾金山。翻越海拔3800米的當(dāng)金山口，就進(jìn)入了素有“世界屋脊”之稱的青藏高原。由于海拔高、山勢(shì)陡峻、常年氣溫低，當(dāng)?shù)刂脖幌∈?、人跡罕至。有人曾如此形象地描述:“抬頭不見鳥，低頭不見草；風(fēng)吹石頭跑，六月穿皮襖。”當(dāng)金山地區(qū)的環(huán)境之惡劣，由此可見一斑。

10年前，一群逐風(fēng)而動(dòng)的“拓荒者”來到這片戈壁灘，憑借“敢為人先”的精神克服重重困難，開發(fā)了全國(guó)首座高原示范型風(fēng)電場(chǎng)—甘肅華電福新能源有限公司阿克塞分公司阿克塞當(dāng)金山風(fēng)電場(chǎng)（下稱“當(dāng)金山風(fēng)電場(chǎng)”），總裝機(jī)容量為9.9萬千瓦。投運(yùn)以來，項(xiàng)目整體運(yùn)營(yíng)狀況逐步趨好，66臺(tái)由中車株洲電力機(jī)車研究所有限公司（下稱“中車株洲所”）提供的高海拔風(fēng)電機(jī)組性能穩(wěn)定，2018年發(fā)電2.4億千瓦時(shí)，創(chuàng)歷史新高。2019年，這一紀(jì)錄再度被打破。

日前，本刊組織的“最美風(fēng)電場(chǎng)”活動(dòng)報(bào)道組深入一線，循著這座高原示范風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)展足跡，多角度呈現(xiàn)其運(yùn)營(yíng)效果以及取得的經(jīng)驗(yàn)。

高原風(fēng)電開發(fā)，大有可為

公開資料顯示，當(dāng)金山風(fēng)電場(chǎng)于2010年11月開工。彼時(shí)，高原地區(qū)的風(fēng)能資源開發(fā)較少受到關(guān)注，這意味著沒有成熟的經(jīng)驗(yàn)可供借鑒，一切都要摸著石頭過河。

復(fù)雜的地形和惡劣的氣候進(jìn)一步加大了開發(fā)難度。中國(guó)華電集團(tuán)公司甘肅分公司副總經(jīng)理董小泊清晰地記得，建設(shè)伊始，場(chǎng)區(qū)的道路尚未完全修通，路況很差，設(shè)備運(yùn)輸困難。輸電線路需要經(jīng)過平均海拔超過4000米的當(dāng)金山，架設(shè)難度極大。同時(shí)，當(dāng)?shù)貧夂蚝?，冬季最低溫度?huì)降至零下30攝氏度，甚至更低，加上高原反應(yīng)，現(xiàn)場(chǎng)人員經(jīng)受了極大的身心考驗(yàn)。

“整個(gè)過程值得細(xì)細(xì)回味，大家都付出很多心血?！彼麆?dòng)情地說。

最終，在當(dāng)?shù)卣块T的大力支持下，通過提前制定周密計(jì)劃，施工中合理安排資源、充分發(fā)揮參建方的優(yōu)勢(shì)等措施，項(xiàng)目一期33臺(tái)風(fēng)電機(jī)組（裝機(jī)容量為4.95萬千瓦），于2011年11月全部投運(yùn)；2012年5月，二期（33臺(tái)機(jī)組、4.95萬千瓦）全場(chǎng)并網(wǎng)發(fā)電。

經(jīng)過數(shù)年的持續(xù)優(yōu)化，當(dāng)金山風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)漸入佳境。本刊記者在采訪中獲悉，2018年，面對(duì)西北地區(qū)棄風(fēng)限電嚴(yán)重的不利條件，在6.4米/秒的年平均風(fēng)速下，年發(fā)電量達(dá)到2.4億千瓦時(shí)，年利用小時(shí)數(shù)為2416小時(shí)，比甘肅省平均值的1772小時(shí)高出36.3%，位居中國(guó)華電集團(tuán)甘肅分公司的所有風(fēng)電場(chǎng)之首。在中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)發(fā)布的“2018年度電力行業(yè)風(fēng)電運(yùn)行指標(biāo)對(duì)標(biāo)結(jié)果”中，當(dāng)金山風(fēng)電場(chǎng)還被評(píng)為了3A級(jí)項(xiàng)目。

2019年，當(dāng)金山風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行表現(xiàn)更加亮眼。在年平均風(fēng)速5.95米/秒的條件下，全場(chǎng)機(jī)組保持著99.66%的平均可利用率（TBA），全年累計(jì)發(fā)電量突破2.5億千瓦時(shí)，年利用小時(shí)數(shù)達(dá)到2535小時(shí)。

在董小泊看來，作為示范項(xiàng)目，開發(fā)當(dāng)金山風(fēng)電場(chǎng)的初衷已經(jīng)基本達(dá)到。

“選擇在阿克塞地區(qū)建設(shè)全國(guó)首個(gè)高原示范風(fēng)電項(xiàng)目，一方面是因?yàn)槲覀兿Ｍㄟ^探索在更多條件相對(duì)艱苦、風(fēng)能資源和電力送出較好的地區(qū)開發(fā)風(fēng)電，從而避免大家扎堆在熱點(diǎn)區(qū)域帶來的一系列問題，并由此在業(yè)務(wù)布局上做到‘人無我有，人有我精’，增強(qiáng)自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力；另一方面，則希望通過發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展?！彼忉尩?。

據(jù)了解，通過當(dāng)金山風(fēng)電場(chǎng)的開發(fā)，華電集團(tuán)積累了大量高原風(fēng)電開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，并初步組建起能夠適應(yīng)高原風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)營(yíng)管理需要的團(tuán)隊(duì)，為這家企業(yè)進(jìn)軍青海、云南、貴州等地區(qū)的風(fēng)電市場(chǎng)奠定基礎(chǔ)。

在帶動(dòng)地方發(fā)展方面，當(dāng)金山風(fēng)電場(chǎng)的價(jià)值也逐漸顯現(xiàn)。阿克塞自治縣屬于少數(shù)民族聚居區(qū)，經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱。當(dāng)金山風(fēng)電場(chǎng)的建成，拉開了阿克塞發(fā)展新能源的序幕，在這張“名片”的成功示范下，一批風(fēng)電和光電項(xiàng)目紛紛落戶當(dāng)?shù)?，新能源成為該縣的支柱產(chǎn)業(yè)之一。

據(jù)董小泊透露，目前，華電集團(tuán)在甘肅積極儲(chǔ)備資源，并推進(jìn)部分已核準(zhǔn)項(xiàng)目的建設(shè)?！半m然存在很大困難，不確定因素也較多，但是這些都是發(fā)展中出現(xiàn)的階段性問題，我們?nèi)院芸春瞄_發(fā)前景，對(duì)國(guó)家的新能源政策也充滿信心?！?/p>

針對(duì)甘肅的風(fēng)電開發(fā)，有業(yè)內(nèi)專家建議，企業(yè)仍需保持謹(jǐn)慎?！案拭C的棄風(fēng)限電局面，短期內(nèi)難以得到根本性轉(zhuǎn)變，再加上在推行電力市場(chǎng)化交易過程中出現(xiàn)的‘保量不保價(jià)’，甚至是‘量?jī)r(jià)齊跌’問題，以及‘兩個(gè)細(xì)則’考核日益嚴(yán)格，企業(yè)投資稍不謹(jǐn)慎，就有可能導(dǎo)致現(xiàn)金流緊張，出現(xiàn)虧損。”

董小泊指出，解決好上述問題的關(guān)鍵是，各方應(yīng)當(dāng)站在國(guó)家戰(zhàn)略的高度上看待發(fā)展風(fēng)電的重大意義，規(guī)劃產(chǎn)業(yè)布局時(shí)做到全國(guó)一盤棋，實(shí)施的政策也要更加貼合產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需。

高海拔型機(jī)組，首戰(zhàn)告捷

同樣從當(dāng)金山風(fēng)電場(chǎng)中收獲頗豐的，還有作為整機(jī)設(shè)備供應(yīng)商的中車株洲所，這是其參與的首個(gè)高原風(fēng)電項(xiàng)目。

“針對(duì)示范項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行的分析、總結(jié)，為我們的整機(jī)技術(shù)優(yōu)化迭代、其他同類型地區(qū)風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)提供了借鑒?！敝熊囍曛匏?dāng)金山風(fēng)電場(chǎng)服務(wù)經(jīng)理沈文表示。

在當(dāng)金山風(fēng)電場(chǎng)，66臺(tái)單機(jī)容量為1.5MW的中車株洲所第一代高海拔風(fēng)電機(jī)組投運(yùn)至今，各項(xiàng)關(guān)鍵性能指標(biāo)保持在很高的水平上，2018年的平均可利用率達(dá)到99.61%，平均無故障運(yùn)行時(shí)間（MTBF）為5535小時(shí)，均在中國(guó)華電集團(tuán)甘肅分公司的所有風(fēng)電項(xiàng)目中排名第一。沈文告訴記者，中車株洲所一直將當(dāng)金山風(fēng)電場(chǎng)作為標(biāo)桿項(xiàng)目推廣，依靠在首次應(yīng)用中建立的良好口碑，1.5MW高海拔機(jī)組后來為該公司贏得大量高原風(fēng)電場(chǎng)整機(jī)供貨訂單，貢獻(xiàn)了可觀的市場(chǎng)業(yè)績(jī)，還獲得從國(guó)家到省、市級(jí)的多項(xiàng)榮譽(yù)。

在談到高海拔風(fēng)電機(jī)組的研發(fā)情況時(shí)，中車株洲所風(fēng)電事業(yè)部客服中心副總經(jīng)理趙少偉感慨萬千：高海拔風(fēng)電機(jī)組能取得如此好的業(yè)績(jī)，實(shí)屬不易。早在2009年，基于對(duì)未來市場(chǎng)走勢(shì)的研判，中車株洲所即啟動(dòng)了高海拔風(fēng)電機(jī)組的研發(fā)。此時(shí)，業(yè)內(nèi)對(duì)在高原地區(qū)開發(fā)風(fēng)能資源的技術(shù)要求缺乏深刻認(rèn)知，相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)也是一片空白。面對(duì)這種情況，中車株洲所研發(fā)團(tuán)隊(duì)依然決定成立項(xiàng)目組，開始進(jìn)行高海拔風(fēng)電機(jī)組的研發(fā)工作。借鑒中車株洲所參與建設(shè)青藏鐵路時(shí)積累的高原機(jī)車設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)，并廣泛咨詢具有高原電氣研究、試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的研究院所，制定出初步的高海拔風(fēng)電機(jī)組技術(shù)方案。再結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，根據(jù)收集到的信息對(duì)方案進(jìn)行完善，最終實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，在其既有機(jī)型的基礎(chǔ)上研制出了1.5MW高海拔風(fēng)電機(jī)組。

針對(duì)高原地區(qū)具有的低空氣密度、高濕度、強(qiáng)雷暴、易凝露、強(qiáng)紫外線照射等特殊氣候和環(huán)境特點(diǎn)，該機(jī)型采用了大量針對(duì)性設(shè)計(jì)。從實(shí)際運(yùn)行來看，這些措施達(dá)到了預(yù)期的效果。此后，中車株洲所對(duì)高海拔風(fēng)電機(jī)組的相關(guān)技術(shù)和施工要求進(jìn)行了深度的歸納和總結(jié)，最終形成國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T37921―2019《高海拔型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組》，并于2020年3月實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)高海拔風(fēng)電機(jī)組適用的外部條件、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、運(yùn)輸、安裝、調(diào)試、運(yùn)行和維護(hù)都做了相應(yīng)的闡述。

在第一代機(jī)型推向市場(chǎng)取得不錯(cuò)反響后，中車株洲所又陸續(xù)開發(fā)了第二代、第三代高海拔風(fēng)電機(jī)組，單機(jī)容量覆蓋1.5MW、2MW、2.5MW、3.6MW。這些機(jī)組被安裝到甘肅、青海、云南、貴州等地的風(fēng)電場(chǎng)，整體運(yùn)行表現(xiàn)不俗，在云南五子坡風(fēng)電場(chǎng)甚至創(chuàng)造出“單臺(tái)機(jī)組年利用小時(shí)數(shù)達(dá)5300小時(shí)，全場(chǎng)平均超過4000小時(shí)”的紀(jì)錄，引發(fā)廣泛關(guān)注。

優(yōu)質(zhì)運(yùn)維服務(wù)，獲得認(rèn)可

一個(gè)好的風(fēng)電項(xiàng)目背后必定有一套高效的運(yùn)維體系作為支撐，當(dāng)金山風(fēng)電場(chǎng)也不例外。

據(jù)了解，當(dāng)金山風(fēng)電場(chǎng)目前共配備17名運(yùn)維人員，均已通過職業(yè)技能鑒定中級(jí)工考評(píng)，5人通過高級(jí)工考評(píng)。

被問及在運(yùn)維管理方面有哪些好的經(jīng)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)金山風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)長(zhǎng)李生林給出的答案是，“我們始終堅(jiān)持‘應(yīng)修必修，修必修好’的原則，以狀態(tài)檢修為主，定期檢修和故障檢修為輔，運(yùn)用風(fēng)電機(jī)組振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)、故障診斷平臺(tái)等，結(jié)合監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)與分析，使檢修工作從過去傳統(tǒng)的以‘修’為主，轉(zhuǎn)變到以‘管’為主上來”。

“正如李生林場(chǎng)長(zhǎng)所說，目前，中車株洲所對(duì)客戶服務(wù)的總體定位就是要更好地為客戶創(chuàng)造價(jià)值。所以，我們?cè)谶\(yùn)維過程中將這種理念與服務(wù)工作進(jìn)行了高度的融合，主要體現(xiàn)在四個(gè)方面：第一，通過持續(xù)不斷地進(jìn)行技術(shù)改造來提升風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行的效率和安全。例如，我們與業(yè)主方共同開展了電池柜加熱器和高電壓穿越等方面的技改。第二，對(duì)運(yùn)維技術(shù)進(jìn)行了創(chuàng)新，分別開發(fā)了SIS（集控系統(tǒng)）、PHM（健康管理系統(tǒng)）、EAM（資產(chǎn)管理系統(tǒng)）三個(gè)平臺(tái)，最終實(shí)現(xiàn)機(jī)組監(jiān)控、故障預(yù)警、故障分析與診斷、系統(tǒng)自動(dòng)派工、人員管理等的一體化。第三，推動(dòng)服務(wù)模式的轉(zhuǎn)變。中車株洲所對(duì)所有風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行了區(qū)域化管理，設(shè)置區(qū)域經(jīng)理，由其對(duì)所轄項(xiàng)目進(jìn)行管理。同時(shí)設(shè)置了區(qū)域庫(kù)房，在人員管理、備品備件調(diào)配等方面可以更加快速地響應(yīng)客戶的需求。第四，建立健全了服務(wù)工程師的晉升和考核標(biāo)準(zhǔn)與機(jī)制，確保由優(yōu)秀的人員為客戶開展優(yōu)質(zhì)的服務(wù)?！壁w少偉說。

沈文以電池柜加熱器技改為例向記者介紹，改造前，電池柜通過加熱板從電池組底部加熱，電池受熱不均勻，因低溫引起的電池故障較多。技改后，將原來的電池加熱板拆除，在電池組周圍安裝兩個(gè)加熱器，用風(fēng)扇向相對(duì)方向吹風(fēng)散熱，在柜內(nèi)形成氣流環(huán)，確保柜內(nèi)的溫度均衡，改善了電池整體運(yùn)行環(huán)境，使電池使用壽命延長(zhǎng)，大幅降低維護(hù)工作量。

憑借在長(zhǎng)期合作中的良好表現(xiàn)，中車株洲所的技術(shù)實(shí)力和服務(wù)能力得到了業(yè)主方的認(rèn)可?！八麄儸F(xiàn)場(chǎng)人員的響應(yīng)速度快，服務(wù)質(zhì)量也好，消缺很及時(shí)，每次都能夠及時(shí)解決各種疑難問題?！崩钌终f。

正是基于彼此間的高度互信，2018年1月，當(dāng)金山風(fēng)電場(chǎng)一期出質(zhì)保期后，業(yè)主方?jīng)Q定將設(shè)備的維護(hù)工作繼續(xù)交由中車株洲所負(fù)責(zé)。

談及原因，董小泊表示，“主要有兩個(gè)方面的考慮，一是中車株洲所的團(tuán)隊(duì)之前確實(shí)做得不錯(cuò)，設(shè)備交給他們，我們放心；二是希望在與他們的交流、學(xué)習(xí)中，我們的團(tuán)隊(duì)能夠持續(xù)提升技能水平?！?/p>

隨著兩期項(xiàng)目陸續(xù)出質(zhì)保期，中車株洲所在當(dāng)金山風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)維工作也進(jìn)入到一個(gè)新的階段，但其落腳點(diǎn)依然是提升服務(wù)質(zhì)量。參與一個(gè)風(fēng)電項(xiàng)目，就必須全力建設(shè)好這個(gè)“家”，這是中車株洲所對(duì)其所有現(xiàn)場(chǎng)人員的基本要求，在當(dāng)金山風(fēng)電場(chǎng)服務(wù)長(zhǎng)達(dá)9年的沈文或許對(duì)此有著更為深刻的理解。