西班牙EHN公司风电项目开发、运行、维护的经验

1中国风电产业商业化发展战略与政策高层论坛EHN公司演讲稿西班牙EHN公司风电项目开发、运行、维护的经验一．EHN公司简介EHN（西班牙纳瓦拉水电能源集团）是一家在可再生能源开发领域占主导地位的集团公司。由三十多家从事可再生能源开发的、并以风力发电为主业的专业公司组成。EHN视创造价值为其存在的正确理由，而价值的创造正是为了整个社会。实现这一目标的最合适方法则是实施全球性的风能开发计划，采取具有一定规模的行动，推动各个国家、地方政府和金融市场给予支持。至2004年8月，EHN已经开发、建设和运行的风电总装机容量达到2335.83MW，其中包括了集团所有和第三方所有的风电场。那些处于正常运行状态下的风电场分布在西班牙、法国、德国、美国、爱尔兰、加拿大、澳大利亚等。同时曾参加过中国政府所组织的江苏如东风电特许权项目的投标活动。近十年里，EHN公司负责运行和维护的风电机组超过2,700台，它们分别安装在EHN或第三方所有69个风电场，风电场的平均可利用系数为99%。EHN公司还经营着一个25MW的秸秆燃料发电厂，一个1.2MW光电太阳能发电厂，21个小型水电站，以及年产量可达35,000吨的生物柴油制品厂。EHN在西班牙建有二个风电机组制造厂，目前正在组装的是自身研发的1300Kw和1500kW风电机组，这些风机的特点是采用变速的、双反馈异步感应发电机，并在风电场连接中不需要配置箱式变压器，以更低的成本获取更多的能量。这类风电机组有163台已经陆续安装在现有的风电场。EHN希望成为一个国际型的验证机构，通过技术和经济两方面，论证一个可持续发展的能源模式的可行性。论证的依据仅局限于对环境的影响，对社会的承诺和技术上的创新，以确保对可再生资源的利用和可靠的电力供应，区别于传统能源及避免不确定因素的影响。EHN获得过可再生能源行业的各类奖项。作为世界上最出色的可再生能源开发公司,于2000年获得了“经济时代奖”，获奖的理由是：她“使可再生能源开发利用的梦想变为了可实施的具体项目”。2004年，联合国人类安居中心鉴于EHN在可再生能源领域的作为，认为它是“在国际范围内有助于改善居民生活条件的诸多实践中最好的尝试之一”。EHN的经验将被列入该联合国人类安居中心机构的“改善人类安居条件的良好实践数据库”。风力发电目前已经成为现实：到2003年年底为止，全世界的风电装机容量已达40,000MW。欧洲风电委员会最近发布的研究成果显示：到2012年全世界2风电总装机容量将达到150,000MW，总投资相当于1,300亿欧元。仅在西班牙风电装机容量计划达到13,000MW，生物燃料发电为3,000MW，以实现国家2011年的法定要求。二．EHN公司运行和管理风电场的经验项目公司运行风电场、拥有风电场所有装置和设备的所有权，同时承担风电场的任何成本费用和风险，包括：电场设计、施工、设备采购、试验、运行、维护、修理和拆卸。1.运行和维护工作组的组织机构和职能工作组将承担监管、防护性保养、故障检修,这些任务将由工作组里成员根据各自不同专业承担。所有人员都是熟练技术工人，只是按他们的经验、能力和贡献分为不同级别。工作组人员注意机械设备和系统的复位、用简单的备品备件修复小故障、对显露问题的分析判断,在其对问题的初步判断的基础上，准备一个故障列表，交给故障检修组，运行和维护经理，远程控制组。经验、组织能力和领导能力是维护人员最重要的素质条件，因此他们需要不断接受新技术的培训和教育。2．远程控制组的设置远程控制组将在一年365天，每天24小时轮流值班。远程控制组的人员将承担职能性工作，其中包括：对潜在风险发出警报。密切关注设备、人力资源和材料的利用效率，以达到最高水平。改进远程控制组的工作状况和监测通讯系统的质量。编制故障和损失等的报告对生产产量、所使用资源的效率、材料、人力、成本、备品备件、误差校正等评价根据收到的报警和现有的文件资料进行初步判断和对进行技术判断的运行设备人员提供技术支持。据统计，在西班牙EHN总部的远程控制组，排除了各风电场60%的故障。3．远程控制组与运行和维护工作组的关系西班牙EHN公司参与风电场的运行和维护，远程控制协调。负责矫正在安3装和不断改进过程中可能发生的异常情况。远程控制组负责探测设备的警报和操作故障，并且将在无法自行解决这些问题的时候通知故障检修工作组。该组还将评价设备的改进、有关文件、报告的编制、故障的初步诊断和为之采取的技术支持工作。采取行动之前，维护工作组和远程控制之间都将始终保持联络。远程控制组最先了解故障事故，并立即为故障检修编制故障报告。运行和维护经理将组织实施计划中的维护。行动报告将由参予本维护工作的每个人或每个工作组完成编写。4．运行和维护人员培训EHN公司在政府的支持下，创建了国家级熟练操作人员的培训中心，在西班牙纳瓦拉公共大学赞助和创办了可再生能源讲座，参与了西班牙政府在纳瓦拉组建的可再生能源国家研究中心。公司对运行和维护人员都会进行严格的培训。1）第一年对运行和维护成员的专题培训在承担工作之前,进行16小时风力发电设备基础课程、80小时风机组装厂实习、80小时施工工地实习。工作了6－12个月之后,进行38小时高压设备和变电站专业课程、38小时控制系统专业课程、劳动风险防范专业课程、风力发电设备的安全专业课程。2）以后各年要进行必要培训，从根本上提高各方面的知识水平，其中包括：设备维护、计算机工具应用、设备组装厂和施工工地实习中未设的专业课程5．在设备正常运行维护中所特别需要注意的问题EHN目前运行维护的风机有2721台，25种机型分别由世界各大风机制造商提供，在风电场运行过程中，有以下问题需要特别注意：1）风机的正确维护是提高生产力的保证风机运行设计的寿命一般在20年以上，但是要保证平均可利用系数达到99%，正确的维护方法至关重要，机组的维护分为更新维护、预防性维护和修正性维护。1999年，EHN公司运行和维护的风机是627台，大部分机组运行时间在5～7年之间，总共维护次数4075次，其中更新维护598次、预防维护495次、修正性维护2982次，平均每台风机维护次数6.5次。2003年EHN公司运行和维护的风机是2056台，部分机组运行时间超过8年，总共维护次数38427次，其中更新维护5639次、预防性维护9971次，修正性维护31827次，平均每台风机维护次数18.7次。4以上数据证明，随着机组运行时间的增加，各类维护的次数也要相应增加，才能保证风机正常运行。2）风电场运行总成本预算中必须保证维修和大修费等的正常支出维护次数随着风机运转时间而增加，然而各类费用也会同步上升，EHN根据以往的经验和大部分风电场运行情况，汇总分析如下：维修费用。维修费用占风电场25年运行总成本费用的23.51%，如果将25年经营期分三个阶段，第9年的维修费用是第2年的343.68%，第16年的维修费用是第9年的118.84%，第25年的维修费用是第16年的124.91%大修费用。大修费用占风电场25年运行总成本费用的8.59%，大修费用一般在第9年起就会产生，第16年是第9年的118.86%，第25年是第16年的124.93%由于日常维护和清洁，要求风机停机，从而也会使风电场收益减少。总之，项目公司必须充分考虑风机在运转过程中的维护因素和费用的支出。3)风机各主要系统在不同的运行期会出现故障的可能性2001年－2003年，EHN所运行和维护的风机有部分已超过8年，随着风机运转时间的增加，各系统要求维护和故障排除的机会也在增加和变化，据EHN的统计：2001年，风机各系统维护和故障排除率的排列是：刹车系统、液压系统、电力设备、控制系统、齿轮箱。2002年，风机各系统维护和故障排除率的排列是：电力设备、齿轮箱、控制系统、液压系统、变浆系统。2003年，风机各系统维护和故障排除率的排列是：电力设备、齿轮箱、变浆系统、偏航系统、液压系统。所以，风电场运行和维护人员要密切留意风机运行情况，对可能出现故障率的各系统，尽可能作出预警报告，以预先制订对故障排除的方案。4）EHN公司对解决风机主要部件故障的方法建立严密的监控计划，随时对主要部件在风机运行中的各类参数进行分析，找出造成风机故障的主要原因，以执行排除方案。据EHN公司2001年～2003年主要部件的故障统计：2001年其中齿轮箱48%，发电机21%，叶片31%2002年其中齿轮箱56%，发电机27%，叶片17%2003年其中齿轮箱60%，发电机29%，叶片11%对排除故障的方法，如齿轮箱，必须时刻留意齿轮箱的振动和润滑参数，齿轮箱的故障造成的原因，据统计其中行星齿轮段占54%，中间轴占4%，高速轴占38%，其他原因占4%EHN建立了机械工程部，开发自己的技术，对主要部件制定翻修方案，以节省各项费用的支出。三．EHN公司承接风电项目交钥匙工程的经验。至2004年8月，EHN公司在全世界已经开发、建设和运行的风电总装机容5量达到2335.83MW，其中有部分是交钥匙工程，目前这些风电场的平均可利用系数为99%1．EHN公司会根据合作方或投资业主的要求，分阶段地完成风电场各项工作。1）风机设计、制造、项目开发工作。其中包括：场地选择、风资源评估、测量、环境评估、微观选址、征地。2）融资。包括：市场调研分析、谨慎地处理融资结构。3）施工、安装、交钥匙。包括：采购、分包、项目管理、验收、调试。4）运行和维护。包括：培训，集团24小时的远程服务。2．EHN公司在完成交钥匙工程的同时，会对风电场运行的管理人员进行严格的培训，能使管理人员在风场运行之际，第一时间熟练地发现或排除风机故障，同时，EHN为了尽快完成故障排除工作，在塔筒内配置了每秒最高时速为14M、载重250公斤的环链葫芦吊，以最快的时间将工具和需更换的另部件从地面运至机舱内，以保证风机尽快进入正常运转状态。根据EHN公司经验，一台1500KW的风机在中国如果停止运转一天，其经济损失在人民币5000元左右，所以管理人员的技术素质十分重要。3．EHN公司所制造的风机提高本土化率的目的。风电技术是一个综合性的技术，它涉及到气象学、工艺制造学、空气动力学、材料科学、电机电力传输学、保护与自动控制学，要发展本国的风机制造技术，必须引进先进的设计理念并与本国的先进制造业相结合。目前中国政府十分重视发展可再生能源项目，并制定了本土化率的规定和引进先进技术的各项优惠政策。2001年，EHN公司在中国制造业中开始进行另部件本土化生产的调查，经过近三年的调查时间，认为中国的制造厂完全能够按照EHN所设计的风机另部件的技术要求来完成配套生产。目前，EHN已经与一些中国生产厂讨论技术方案和准备采购样品进行测试。但是，EHN认为，另部件配套技术要有一个不断完善的过程，这个过程的时间不可能很短。同时在此基础上，EHN公司正在与中国的企业商讨在中国联合组建风机设备总装厂的具体方案提高本土化率的目的是：尽快发展中国的风电事业，降低风机制造成本，满足今后风电场运行中所需要及时更新的另部件，以保证风电开发商的投资回报率。四．建议据不完全统计，截止到2003年底，中国风能资源丰富的14个省（自治区）已建成风电场40座，累计运行风力发电机组1042台，总装机容量567.02mw。目前中国政府正在制定新能源法，尽快地实现清洁能源项目的发展规划，但是作6为风电产业，中国还处于起步阶段，在电力开发行业中，具有技术和开发经验的开发商也不多，为了加快实现风电发展规划，建议如下：1．由于风电产业是一个环保产业，我们已经留意到有抱负的业外企业准备纷纷投身此产业，但这些企业可能缺乏风电产业的技术和经验，建议目前有经验的中外开发商能与这些企业组成联合体，将已积累的技术和经验用联合开发的形式做好每个风电项目。以最短的时间内在中国产生众多成功的项目开发商，以保证项目开发的连续性。2．政府要有重点的扶持和培养一批能承接交钥匙工程有经验的中外项目建设公司，凭借这些公司的技术和经验，帮助一些有抱负投身风电环保产业的企业完成风电场的建设。3．政府有关部门要制订和明确有关风电产