云南風電生產運營對標體系研究

    中國風電材料設備網：自2008年云南省第一個風電項目—華能港燈大理大風壩風電場（48MW）投產發電以來，國內各大發電集團紛紛涌入云南這塊風水寶地。短短六年，云南風電從無到有，從小到大。根據中國可再生能源學會風能專業委員會的統計，截至2013年末，全國（除臺灣地區外）風電裝機容量已達到91412.89MW，云南省風電裝機容量也達到了2484MW，占全國風電裝機容量的2.72%，在全國33個省（自治區、直轄市、特別行政區）中排名第十二位，在南方五省（自治區）中位列第一。
    風電企業當前對標情況概述                        
    經過近幾年的快速發展，中國風電裝機容量已躍居世界第一。但受國內風電行業規范體系建設滯后這一短板的影響，絕大多數風電企業的管理水平與常規能源發電企業相比還存在較大差距。因此，適時引入相對先進且較為成熟的常規能源發電企業生產管理體系對于引導風電企業健康、有序發展具有十分重要的意義。對標管理是火力發電企業最重要的管理方法之一，經過十多年的探索已形成較為完備的體系，并已成為發電企業建立科學管理模式的堅實理論與實踐基礎。目前，我國各大電力企業已陸續采取該方法指導企業的管理工作，并取得了顯著的成效。可利用小時數就作為對標管理的主要指標，被沿用到了風電企業的對標管理中。但是由于風電行業自身的特殊性，使得它受資源差異、設備差異、電網差異、管理差異等四個方面因素的影響較大，單純使用可利用小時數對標已不具有普遍意義。而且，隨著風電裝機的進一步擴大、地形條件的更加復雜、電網消納情況的不斷變化，使得單一采用可利用小時數對標的簡單模式更加不能適應實際的需要。因此，建立起適合本地區的風電對標體系對于提高風電企業的管理水平來說其意義不言而喻。
    云南風電企業對標因素分析
    云南高原屬低緯度高，地理位置特殊，地形地貌復雜，氣候環境也較為復雜，受南孟加拉高氣壓氣流的影響，省內大部分地區全年風向以西南為主。全省風能資源豐富的地區主要集中在曲靖市東部·紅河州中南部、大理州中部等地，具有隨著海拔高度增加，風速加大，平均風功率密度﹑有效小時數等增加很大的特點。現就云南風電企業為例，分析四大因素對對標結果造成的影響。
   （一）
    風能資源分析
    風能資源評價是整個風電場前期工作的重中之重，也是決定項目投產后經濟效益的決定性因素。云南地區的風電資源多位于眾山峻嶺之中，地形地貌復雜，使得每個機位的測風數據都不盡相同。通常情況下，開發商會綜和地形地貌的特點，本著節約投資的原則，選取部分能夠代表全場風況的位置安裝測風塔，而這就對測風塔選址的準確性提出了較高的要求。
    平原地區的風電場選址還可以參考當地氣象站的冊封數據，而云南地區的氣象站多位于縣級以上政府駐地，海拔較低，而風電場多位于大山之巔，海拔較高，二者的落差有時甚至在一千米以上，因此高原地區氣象站的風速數據并不能直接用來反映風電場的風況條件。
    此外，根據圖1“大理氣象站風速年際變化直方圖”可以看出，以大理為代表的云南地區的年平均風速的分布還存在著一定程度的波動，既有著大﹑小年之分。因此，若不能結合風速的年際變化，進行連續1年以上時間的測風數據收集﹑修正﹑分析，將會給日后的經營帶來極大的風險。
   （二）設備效率分析
    目前，云南省并網的風電機組主要有750KW﹑1.5MW兩種機型。
    750KW機組為定槳失速型機組，安裝時期為2008—2010年，為云南省首批投運的風電機組。其運行特點是運行中轉速基本恒定，槳距角不可變化；低于額定風速運行時，由于轉速不可變，使得其風能利用系數較低；高于額定風速運行時，將通過槳葉的失速性能調節，限制其功率輸出，保證風電機組的安全運行。上述設計原理使得該機組不能實現滿功率運行。
    1.5MW機組為主要為變槳變頻型機組，從2010年應用至今，應用范圍最廣。變槳技術的使用使得3個葉片可以隨著風速的變化而始終保持最佳角度，提高了機組的風能轉換效率。采用的雙饋式發電機能夠保證發電機在任何轉速下都始終工作在最佳狀態，使機電轉換效率達到最高，輸出功率最大，而頻率保持不變。在大風時段可以實現滿發甚至超發，發電效率相對定槳失速型機組高出約10%以上。
    750kW、1．5MW機組的功率曲線如圖2所示。
   （三）電網環境分析
    隨著近幾年“三北”地區棄風問題的日益突出，電網消納能力越來越成為影響風電經濟效益不容忽視的重要因素。2008一2010年，云南風電開發才剛剛起步，風電裝機規模還比較小，基本是在“小風電，大電網”的環境下運行，而且又恰逢經濟高速增長階段，電力供不應求，基本不存在棄風限電的情況。通過幾年來電源建設的飛速發展，截至2013年底，云南省全口徑裝機容量已達到60154.77MWo在納入云南省調平衡的電源中，水電裝機已達到36218.6MW，占總裝機的71.03%；風電裝機2190MW，占總裝機的4.3%。但受經濟增勢趨緩、電力供大于求、動穩問題突出等因素的制約，云南電網近兩年來棄水壓力較大，僅2013年云南主網累計棄水電量就達到了10.84億千瓦時。按照“若主網全面出現棄水時，首先安排風電、光伏為水電騰出發電空間”的調度原則，汛期風電棄風問題將在一定時期內不可避免。另一方面，由于大理地處滇西北負荷末端，動穩問題突出，大理劍川、洱源片區棄風問題相比省內其他地區都更為突出，常年都存在棄風限電的情況。根據國家能源局的統計，2013年云南省的風電棄風率達到3.68%，是南方五省（自治區）中唯一存在棄風限電情況的省份。
   （四）管理方式分析
    風電企業的生產管理模式一般可分為“運檢合一”和“集控管理”兩種。由于風電企業的人員編制普遍較少，在投運初期大多采用“運檢合一”的管理模式，以緩解人員不足的壓力。當裝機規模達到一定程度，機組數量較多的時候，通過“集控管理”就能夠在一定程度上改善現場人員“上完運行干檢修”這種疲于奔命的狀態。一方面緩解了現場人員的工作壓力，改善了現場惡劣的工作環境，另一方面集中了人員力量和技術優勢，基本形成運行集控和檢修集中的管理模式。通過“集控管理”能夠開展機組效率、廠用電率等關鍵數據的對比分析，有助于進一步壓縮成本、提高生產經營水平和盈利能力；通過集中檢修不僅有助于提高檢修效率，也為解決技術難題提供了人力和智力支持。