完備運維體系，給風(fēng)電健康一生

本刊 | 王芳

獵獵風(fēng)中，每一臺風(fēng)電機組自誕生起要不舍晝夜地運轉(zhuǎn)20～25年。在全生命周期中，它需要時刻修復(fù)受到的傷害，維持健康的“生理機能”，保證7萬多個零部件的正常運行，從而完成捕風(fēng)為電的使命，這就是后期運維體系要承擔(dān)的責(zé)任。面對運維市場每年百億元的“蛋糕”，我們亟需改變市場混亂、低價競爭的局面，完善運維服務(wù)體系，降低成本，提升質(zhì)量與效率，給風(fēng)電健康的一生。

運維市場空間持續(xù)擴大，競爭激烈

隨著我國風(fēng)電持續(xù)快速地規(guī)模化發(fā)展，增量時代將逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榇媪繒r代，未來的風(fēng)電后市場空間將持續(xù)擴大。據(jù)研究和咨詢公司全球數(shù)據(jù)（Global Data）測算，2025年，全球風(fēng)電運行維護市場規(guī)模將達(dá)274億美元（約合人民幣1943億元）?！吨袊L(fēng)電后市場發(fā)展報告2018》預(yù)計，我國風(fēng)電后市場總體容量到2020年為275億元，2021年將達(dá)到300億元。

目前，風(fēng)電后市場的參與主體包括風(fēng)電場開發(fā)商、整機制造商及其成立的運維公司、第三方運維公司、大部件制造企業(yè)以及包含金融、保險、培訓(xùn)、檢測、認(rèn)證等行業(yè)的各類專業(yè)服務(wù)公司。

據(jù)中國廣核新能源控股有限公司運維事業(yè)部副總經(jīng)理成和祥分析，與國外風(fēng)電開發(fā)商側(cè)重于資產(chǎn)管理的情形不同，我國近70%的風(fēng)電開發(fā)份額由“五大四小”等國有企業(yè)占有。他們更注重全生命周期的資產(chǎn)管理和運維管理，加上其擔(dān)負(fù)著解決就業(yè)的社會責(zé)任，所以較少外委。

此外，開發(fā)商現(xiàn)場職守人員較多，能夠更多地發(fā)現(xiàn)機組運維的痛點，掌握運營的核心數(shù)據(jù)，積累運維管理經(jīng)驗。不過，由于行業(yè)缺少標(biāo)準(zhǔn)，整機商制造的機型太多，且多為非標(biāo)件，開發(fā)商難以掌握所有風(fēng)電機組系列的核心技術(shù)。運維人員則需要熟悉更多機型的技術(shù)信息，優(yōu)化運維流程的時間變長，導(dǎo)致效率降低，人員與管理成本增加。

大型整機商一般都擁有自己的運維和技改團隊，技術(shù)力量雄厚，熟悉設(shè)備，在質(zhì)保期內(nèi)積累了豐富的經(jīng)驗和龐大的數(shù)據(jù)庫，具備機組精益運維的能力。但整機企業(yè)之間存在競爭關(guān)系，對其他品牌風(fēng)電機組的性能、功率曲線等核心數(shù)據(jù)也了解不夠，且不具備關(guān)鍵部件的核心技術(shù)，很難跨廠家服務(wù)。

維斯塔斯人員在風(fēng)電場進行運維

第三方運維企業(yè)與開發(fā)商及整機企業(yè)不存在附屬關(guān)系，以市場方式獨立運作，是新興的后市場力量。其中，既有從事基礎(chǔ)服務(wù)的勞動密集型公司，也有以科技開發(fā)為主的高端企業(yè)，他們機制靈活，不受機型和廠家的約束，也無體制方面的束縛。后者往往掌握最新的風(fēng)電科技成果，或融合不同行業(yè)的新技術(shù)，在某個細(xì)分領(lǐng)域中研究得更加深入。劣勢是規(guī)模較小，技術(shù)實力和人員配置受限，缺乏系統(tǒng)解決能力，難以做到既深又廣。由于運維市場缺乏規(guī)范化管理，第三方企業(yè)的技術(shù)管理水平參差不齊，多缺乏長遠(yuǎn)規(guī)劃，加上業(yè)務(wù)量和團隊受市場影響波動較大，也導(dǎo)致其產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定，難以形成核心競爭力。

葉片、齒輪箱、發(fā)電機和油品等由于技術(shù)和生產(chǎn)門檻較高，核心技術(shù)和規(guī)模產(chǎn)能集中在供應(yīng)商手中，他們在后市場設(shè)備供應(yīng)和技改環(huán)節(jié)發(fā)揮著重要作用，具有一定壟斷性。近年來，由于部件成本受市場擠壓，他們參與后市場服務(wù)的積極性也不斷提高。

從前三者的實力對比來看，風(fēng)電開發(fā)商具有資金優(yōu)勢；整機商具有技術(shù)及資金優(yōu)勢，占據(jù)風(fēng)電后市場70%左右的份額；第三方運維企業(yè)只能在夾縫中生存，在價格和服務(wù)上博弈。

風(fēng)電運維一般包括定時檢修、日常運維工作、大部件的更換與特定部件檢修。龍源電力山西公司黨委書記、副總經(jīng)理岳俊紅表示，按照運維工作內(nèi)容的能力水平要求，運維工作可分為低、中、高三類：低端主要從事緊固、潤滑、清潔、耗品更換等常規(guī)定檢工作，開發(fā)商或整機商更愿意將此業(yè)務(wù)外委給第三方專業(yè)團隊；中端包括巡修、故障處理、性能測試等，對運維人員專業(yè)水平和經(jīng)驗要求相對較高，一般情況下由運營商自主承擔(dān)；高端的運行優(yōu)化、技術(shù)改造等，主要由整機企業(yè)與有實力的第三方獨立或聯(lián)合進行。

優(yōu)利康達(dá)風(fēng)電運維人員在現(xiàn)場實操培訓(xùn)前再次進行安全培訓(xùn)

癥結(jié)所在，運維承壓

我國風(fēng)電起步晚，技術(shù)迭代速度快，勢必給運維帶來一定壓力，這既來自市場環(huán)境的不規(guī)范、產(chǎn)業(yè)鏈上的技術(shù)不成熟，也來自于管理方面的經(jīng)驗不足、風(fēng)電設(shè)備維護體系不完善等。

預(yù)防性維護滯后，基本上是出現(xiàn)故障后再進行處理，我國風(fēng)電仍處于工業(yè)化運維的初期階段。目前，我國風(fēng)電運行階段的監(jiān)測主要集中于電氣設(shè)備，對一些風(fēng)電部件，特別是關(guān)系到風(fēng)電設(shè)備壽命、運行隱患的關(guān)鍵部件卻缺乏有效的、系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測，導(dǎo)致運行階段對風(fēng)電設(shè)備的狀態(tài)了解不足，無法跟蹤故障的發(fā)展趨勢，不能預(yù)先發(fā)現(xiàn)并提前解決故障隱患。其中一個癥結(jié)在于數(shù)據(jù)共享難，數(shù)據(jù)質(zhì)量有待提升。明陽智慧能源集團潤陽能源技術(shù)有限公司（下稱“潤陽能源”）總工程師劉昊向本刊記者解釋：“故障模擬在實驗室與現(xiàn)場并不完全一樣，需要長期的現(xiàn)場數(shù)據(jù)積累，才能提高數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)利用深度。項目交付后，運行的數(shù)據(jù)就歸風(fēng)電場運營商所有，受制于保密、網(wǎng)絡(luò)安全等因素，數(shù)據(jù)只能停留在風(fēng)電場一側(cè)的升壓站或業(yè)主監(jiān)控平臺。某些數(shù)據(jù)的處理，需要具備很強的分析能力和豐富的經(jīng)驗，現(xiàn)場運維人員并不能馬上判斷出問題出在哪里。而整機廠家專業(yè)的技術(shù)支持團隊無法獲取實時數(shù)據(jù)，造成發(fā)現(xiàn)問題時間存在滯后，時效性差，無法做到預(yù)防性維護?！?/p>

中廣核新能源湖北分公司人員在風(fēng)雪天中檢修機組

粗放管理。部分企業(yè)片面追求當(dāng)期發(fā)電量，整體呈現(xiàn)粗放式經(jīng)營，運維計劃不合理，資源配置不當(dāng)，部分運行設(shè)備存在不同程度的“亞健康”狀態(tài)，無法保障全生命周期效益最大化。

行業(yè)缺乏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。例如，缺少針對機組及大部件的服務(wù)清單及統(tǒng)一的評價體系，導(dǎo)致運維質(zhì)量難以保證，驗收混亂，安全事故高發(fā)。行業(yè)準(zhǔn)入門檻低，部分信譽低、能力弱的第三方運維企業(yè)低價中標(biāo)，導(dǎo)致服務(wù)不到位，項目半路夭折，或設(shè)備以次充好，留下諸多安全隱患。每家企業(yè)對人才培訓(xùn)、評價體系各不相同，專業(yè)培訓(xùn)機構(gòu)匱乏，培養(yǎng)出的人員素質(zhì)參差不齊。人員分工協(xié)作不夠密切，積極性不高，責(zé)任心不強，后續(xù)培養(yǎng)不夠，這些導(dǎo)致現(xiàn)場運維時處理時間較長，影響到了風(fēng)電機組的運行效率。

此外，設(shè)備質(zhì)量風(fēng)險高，采購庫存積壓嚴(yán)重，存貨資金居高不下，運維成本控制承受較大壓力。

缺乏長效解決方案。風(fēng)電機組出質(zhì)保后，開發(fā)商會對某些項目按照年度招投標(biāo)模式重新選擇運維企業(yè)，機組運維方負(fù)責(zé)一年期內(nèi)的運行維護，合同期滿后需要重新招標(biāo)。部分風(fēng)電場頻繁交接，很難保障機組維護信息的連貫性，這些運維企業(yè)也只關(guān)注當(dāng)年的發(fā)電量，不能形成針對機組的長效運維解決方案。有些企業(yè)缺乏長遠(yuǎn)規(guī)劃，對提高設(shè)備運維水平所需的軟、硬件投入不足。運維新技術(shù)、新工藝等自主研發(fā)力量薄弱，處理設(shè)備瑕疵的方式粗放，這些都可能造成隱性成本的增加。

人才缺乏，流失大。由于風(fēng)電涉及多項學(xué)科，一線運維人員要具備一定的理論和實操技能，加上環(huán)境艱苦，工作辛苦，工資不高，危險系數(shù)高，因此，一線人員的流動率比較高。北京優(yōu)利康達(dá)新能源培訓(xùn)學(xué)院院長張軍輝向記者說，“大概算來，工程師們在一線維護風(fēng)電機組的時間只有五年左右，有的人干兩三年，有的甚至半年就不干了。年輕人在遇到家庭問題或者難以提升等情況下，很難堅持下去。”基層運維人員的年流失率近20%，加上每年新增裝機容量龐大，形成巨大的人員需求缺口；在高端運維領(lǐng)域，則缺少對機組有深刻理解的領(lǐng)軍人才、跨行業(yè)人才。

完備運維體系，為運維降本提效

“未來風(fēng)電上網(wǎng)電價將繼續(xù)下降，在機組成本和風(fēng)電建設(shè)成本沒有太多壓縮空間的情況下，我們要深耕風(fēng)電后市場，通過降低運維成本，進一步降低度電成本，這是保持企業(yè)盈利能力、提高風(fēng)電競爭力的重要一點?！敝袊r(nóng)業(yè)機械工業(yè)協(xié)會風(fēng)力機械分會理事長楊校生曾指出。

專攻術(shù)業(yè)，多元化服務(wù)融合。事實上，后市場運維主體之間存在著既競爭，又合作的關(guān)系。在數(shù)據(jù)共享、備件聯(lián)儲、區(qū)域化運維、信息化平臺融合等方面可以實現(xiàn)優(yōu)勢互補。

成和祥建議，由行業(yè)協(xié)會、開發(fā)商統(tǒng)籌協(xié)調(diào)整個行業(yè)資源，聯(lián)合整機商和第三方企業(yè)建立健康的生態(tài)圈；整機商輕資產(chǎn)化、專業(yè)化，開放一些非核心的關(guān)鍵技術(shù)，不儲備龐大的后市場勞動密集型團隊，專注于設(shè)計、制造、主控等核心技術(shù)；第三方企業(yè)摒棄大而全的思路，走高端專業(yè)化運維路線，如齒輪箱、葉片、變頻器、大部件再制造等，通過生態(tài)圈實現(xiàn)規(guī)范市場、互利互惠、優(yōu)勢共享，通過提供優(yōu)質(zhì)運維服務(wù)進行降本。

岳俊紅表示，未來三方共存將是一個長期的過程，也符合中國的國情。將低端和高端工作轉(zhuǎn)讓給運維服務(wù)商，是將來一段時間的主要運行模式。同時，對外委工作要加強管理，將外委人員與運營商現(xiàn)場運維人員統(tǒng)一編組，邊運維邊監(jiān)管，這樣既解決運營商人員不足的問題，又能保障運維質(zhì)量和運維安全；嚴(yán)格第三方資質(zhì)和人員水平的要求，包括技術(shù)的要求，管理水平、業(yè)績和誠信及裝備的要求等。

無論是哪一方運維，都要致力于形成長效的運維解決方案。用北京協(xié)合運維風(fēng)電公司市場總監(jiān)凌云的話來說就是，“要定位于自己是作保姆還是管家，而著眼于長期運維市場，至少要干十幾年甚至是一輩子，才能為業(yè)主方創(chuàng)造更大的價值?！?/p>

自動消防是多方服務(wù)融合的典型案例。據(jù)劉昊介紹，自動消防是從其他領(lǐng)域引入風(fēng)電的成熟技術(shù)，第三方產(chǎn)品制造方通過與整機設(shè)計方、開發(fā)商共同合作，將消防側(cè)的監(jiān)測信息，如溫度、煙霧等信號檢測集成到風(fēng)電機組的SCADA監(jiān)控系統(tǒng)中，能夠主動檢測分析并控制滅火控制器，再結(jié)合視頻監(jiān)控系統(tǒng)，做到火情信號的智能診斷、滅火信號的自動控制。

加強預(yù)防性維護，探索解決備件問題。未來的發(fā)展趨勢是利用信息化，創(chuàng)建風(fēng)電場全生命周期的運維服務(wù)解決方案，從被動維護向統(tǒng)籌性主動維護轉(zhuǎn)變。針對機組的缺陷進行定制化，或有計劃的個性化運維。通過設(shè)備檢測，合理規(guī)劃好運維的時間、路線、任務(wù)、備件、人員、專家?guī)熘С?、信息化輔助等。按照標(biāo)準(zhǔn)化步驟，根據(jù)提示，完成運維任務(wù)。

針對風(fēng)電運維中的備件問題，成和祥建議，一是利用信息化手段與整機商、備件商共同建立“聯(lián)合儲備機制”，運用互聯(lián)網(wǎng)思維提高運維效率。二是聯(lián)合整機商和第三方企業(yè)進行技術(shù)攻關(guān)，找出設(shè)計參數(shù)，進行替代性嘗試。三是呼吁行業(yè)主管部門和協(xié)會，建立風(fēng)電機組研發(fā)指引，規(guī)范機組相關(guān)設(shè)計和研發(fā)，減少非標(biāo)件。四是對于早期老舊場站研究制定相關(guān)等容量替代政策。面對廣闊的市場，除了技術(shù)本身之外，企業(yè)還要針對平價、競價上網(wǎng)，運用標(biāo)準(zhǔn)化、信息化做集約化、專業(yè)化嘗試和探索。

多方位建立集中化區(qū)域運維。集中化區(qū)域運維是將風(fēng)電場的數(shù)據(jù)集中到一個區(qū)域的數(shù)據(jù)中心進行監(jiān)控，并相應(yīng)地延伸到為風(fēng)電場投資商提供數(shù)據(jù)服務(wù)，例如風(fēng)功率預(yù)測、故障預(yù)警、微觀選址分析、智慧運維分析等工作。國內(nèi)大型發(fā)電集團多數(shù)已經(jīng)根據(jù)裝機情況建立了自己的數(shù)字化風(fēng)電場運營管理平臺。例如，中廣核通過建設(shè)區(qū)域集控中心，運行值班向安全監(jiān)管、運行監(jiān)控、檢修監(jiān)管、數(shù)據(jù)分析與技術(shù)支持轉(zhuǎn)變；建設(shè)區(qū)域檢修中心，讓現(xiàn)場人員能夠從風(fēng)電場解放出來，通過集約化的方式集中檢修，提升檢修效率，降低人工成本。在特許權(quán)大型風(fēng)電基地的開發(fā)中，政府已經(jīng)在嘗試針對不同投資公司的風(fēng)電機組建設(shè)統(tǒng)一的升壓站和監(jiān)控中心來進行運維。投產(chǎn)后的運維都交由集中監(jiān)控服務(wù)中心負(fù)責(zé)，一些小規(guī)模風(fēng)電項目投資商或者分散式風(fēng)電項目開發(fā)商將不會因顧慮投產(chǎn)后的維護問題而制約開發(fā)和建設(shè)的進度。

加強智能化運維。智慧運維平臺成為風(fēng)電全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)袌鲋械闹匾M成部分。尤其是海上風(fēng)電面臨的是更加惡劣的環(huán)境、更高運維難度、更短作業(yè)窗口期、更高費用的維護方式。明陽智慧能源集團股份公司海上工程運維部副總監(jiān)李永戰(zhàn)向記者表示，在海上風(fēng)電項目中，需要對風(fēng)電機組的重要部件進行更深入的智能化狀態(tài)監(jiān)測，例如發(fā)電機絕緣電阻監(jiān)測、齒輪箱潤滑油在線監(jiān)測、葉片狀態(tài)監(jiān)測、塔筒應(yīng)力及傾斜監(jiān)測、基礎(chǔ)沉降監(jiān)測等，同時需要智能化運維平臺將多種監(jiān)測數(shù)據(jù)進行多源融合，通過大數(shù)據(jù)對機組故障進行系統(tǒng)性分析，找到根本原因，提前預(yù)警。

“這迫切需要將底層的智能化平臺基礎(chǔ)打牢，讓數(shù)據(jù)質(zhì)量符合各種應(yīng)用的需求，讓海上風(fēng)電、分散式風(fēng)電能夠在新的網(wǎng)絡(luò)下更廣泛、更安全地?zé)o障礙接入，使系統(tǒng)具有更廣泛的開放性，能夠集成更多不同部件的智能化手段，從而形成數(shù)字化運維的閉環(huán)?！北本┰滥芸萍脊煞萦邢薰究偨?jīng)理朱永峰向記者強調(diào)。

安排長期人才培養(yǎng)與儲備策略。人才斷層將帶來相當(dāng)大的隱性成本，要及早安排長期人才培養(yǎng)與儲備策略。由北京優(yōu)利康達(dá)科技有限公司牽頭起草的《風(fēng)力發(fā)電機組 運行維護人員技能評價》標(biāo)準(zhǔn)將于今年5月實施，張軍輝表示，這使得對運維人員工作經(jīng)驗的判定有了依據(jù)，年輕人能清晰地看到自己在行業(yè)中的成長空間和上升通道，隨著經(jīng)驗的積累和技能水平的提高，相應(yīng)的薪資待遇也會提升，為行業(yè)留住人才起到積極的作用。此外，多位受訪者表示，需要建立校企定向培養(yǎng)機制，培養(yǎng)本地人才，多方位提升人員的歸屬感、凝聚力。同時，應(yīng)當(dāng)更多地吸引IT、大數(shù)據(jù)等跨學(xué)科專業(yè)人才加入風(fēng)電行業(yè)，以便提高風(fēng)電的智能化、自動化水平。

我國風(fēng)電起步較晚，工業(yè)制造水平也落后于世界發(fā)達(dá)國家，相較于歐美風(fēng)電技術(shù)發(fā)達(dá)、風(fēng)電設(shè)備運維成熟的國家，我國在設(shè)備維護、智能化、精益管理等方面還存在一定差距，缺乏系統(tǒng)的、具有預(yù)見性的設(shè)備管理和完備的運維體系。這些體系的建設(shè)需要故障數(shù)據(jù)樣本的收集、模型的開發(fā)、模式的創(chuàng)新、經(jīng)驗的積累，也需要人力和財力上的投入。任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)短板，都可能使運維質(zhì)量與效率大打折扣。維斯塔斯在中國的裝機容量超過700萬千瓦，出質(zhì)保期的大約有一半，但運維人員不到200人。除了現(xiàn)場運維，該公司的數(shù)據(jù)中心還存儲著相當(dāng)可觀的歷史數(shù)據(jù)，可以預(yù)測和分析診斷風(fēng)電機組的各項指標(biāo)、物流、以及培訓(xùn)等，形成一套比較完備的數(shù)字化運維體系。“各項服務(wù)鏈有效連接，能夠做到快速響應(yīng)，實現(xiàn)端對端的標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)，盡可能多地節(jié)省人力成本。以往每年兩次的定檢，已經(jīng)可以減少到一次；通過不斷優(yōu)化智能化產(chǎn)品，運維人員每次現(xiàn)場工作的時長也在減少，同時，也盡可能多地減少各種報表填報，爭取讓現(xiàn)場運維人員下了機組就能直接回家。”維斯塔斯運維服務(wù)業(yè)務(wù)高級經(jīng)理劉永洪表示，“不過，高端服務(wù)技術(shù)底層的基礎(chǔ)工作必須做扎實，只有做好日常的工作，數(shù)字化、智能化的手段才能顯現(xiàn)價值?！?/p>

維斯塔斯工作人員在開展運維作業(yè)

2015年，維斯塔斯通過收購第三方運維公司Upwind，使其運維業(yè)務(wù)占比迅速超越機組銷售；2018年，維斯塔斯耗資1億美元，收購了美國IBM旗下以能源分析著稱的軟件公司Utopus Insights，更加強了其數(shù)字化分析診斷能力。2018年，維斯塔斯的機組運維收入接近129億元人民幣，利潤率達(dá)25%，資源融合帶來了整體收益的保障。

“一方面，我們要進行有效的投入；另一方面，前期無效的結(jié)果顯現(xiàn)出來，也會倒逼企業(yè)不斷改進。我們夢想著風(fēng)電領(lǐng)域也能出院士?！币晃皇茉L人的表述代表了風(fēng)電運維者的心聲。