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西部笔记 · 47

西部的风电运维:装上之后的二十年

资本成长学堂 · 道纳出品

设想西北戈壁上的一座风电场,二十台风机,建成那年办过一次并网仪式,之后就很少有人提起它。可接下来的二十年里,场区里每天有皮卡在跑,每年有吊车进场。某个一月的大风天,一台风机的齿轮箱报警停机,备件在几百公里外的仓库,能吊装的大吊车排在下个月。这台风机一停就是五十多天,而那正是一年里风最好的时候。

风电场建一次,要运行二三十年。建设期热闹两三年,运营期安静二十年,可一座风电场最后挣多少钱,很大程度上是在这安静的二十年里定下来的。

第 71 期讲风光基地之后的装备制造时,单列了一节「还有一个容易被忽略的市场:运维」,说运维不太需要大笔固定资产,更依赖技工、备件库和响应速度;第 143 期讲储能时也说,运维、检测、回收是持续十几年的需求,门槛不在设备而在人和响应速度。这一篇把风电运维单独拿出来讲:装上之后要做哪些事,钱花在哪里,停机损失怎么算,以及一个地方能不能把运维做成本地的产业。

文中不点名任何企业或项目,所有数字都是假设值。

一、装上之后,要做哪几件事

风电运维不是一件事,是好几件频率、成本、难度都不一样的事。

工作 做什么 频率 难点
监控与巡检 远程监控每台风机的运行数据,定期登机检查螺栓、油位、异响 每天监控,定期登机 场区大、路远,冬季巡检条件差
定期检修(定检) 按厂家手册做半年检、年检:紧固、润滑、换滤芯、测试安全链 一般每年一到两次 要在小风季做,窗口有限
故障处理 变桨、偏航、变流器、传感器等小部件的故障排除 随时发生 人到得快不快,备件有没有
大部件更换 齿轮箱、发电机、主轴承、叶片的更换或返厂维修 不常发生,但一次很贵 部件大、要大吊车,等件等车时间长
升压站与集电线路 变压器、开关、线路的试验和检修 按电力行业的试验周期 要有对应资质的人和设备
技改与延寿 加装监测系统、改进控制策略、老机组评估延寿或改造升级 运营中后期 要算清改造投入和多发的电

这里面,监控、定检和小故障是「天天有」的活,大部件更换是「几年一次」的活。前者拼的是人和流程,后者拼的是备件、吊车和维修厂。两类活要的能力不同,所以在很多风电场,它们是分开委托的。

还有一个时间节点:质保期。 风机投运后的头几年,通常在整机厂的质保期内,运维多由整机厂负责。质保期满以后,业主要重新选:继续交给整机厂,交给第三方运维公司,还是自己组建团队。这就是常说的「后服务市场」。质保期的长短和质保范围,以各个项目的采购合同为准。

二、从哪里看:运维好坏,看这几样东西

风机的运行数据。 每座风电场都有监控系统,能导出每台风机的发电量、停机时间、故障代码。要看的指标主要有两个:一是可利用率,风机能发电的时间占全部时间的比例;二是等效利用小时数,全年发电量除以装机容量。前者主要反映运维,后者还受风资源和限电的影响。

可利用率有两种算法。 一种按时间算,停了几个小时就扣几个小时;一种按电量算,停机期间本来能发多少电就扣多少电。小风天停一天和大风天停一天,按时间算一样,按电量算差好几倍。合同里写的是哪一种,要先弄清楚。

质保和运维合同。 质保范围包不包括大部件、可利用率保证值是多少、达不到怎么赔、备件由谁储备、响应时间怎么约定,都在合同里。很多业主到质保期快满时才翻出合同,发现质保期内的故障记录和数据交接都没写清楚。

公开的利用率和限电数据。 电网企业和能源主管部门会公开发布各地新能源的利用率情况。这个数据说明的是电网能不能把电送出去,和风机本身好不好是两回事,读的时候要分开。

运维服务的招标公告。 发电企业的运维、大部件维修、吊装服务,很多通过公开的采购平台招标。翻一翻这些公告,能看到一个区域里有多少风电场在买运维服务、按什么方式买、对投标人有什么资质和业绩要求。

整机企业年报里的服务收入。 一些风电整机企业在年报的分部或收入构成里,单列运维服务或后服务收入。几年的数放在一起看,能看出后服务市场在它们的业务里分量有多大。

国家对老旧风电场的规定。 运行年限较长的风电场,改造升级和退役有专门的管理规定,延寿评估、以大代小改造、退役拆除各有要求,具体以国家能源主管部门的现行规定为准。

三、怎么读:运维的账,大头不在运维费

很多人算运维账,只算运维合同一年多少钱。我们的看法是:运维费是看得见的成本,停机少发的电是看不见的成本,后者常常比前者还大。

在西部,这一点更明显,原因有四个。

第一,远。 风电场多在戈壁、山地和草原深处,离最近的县城几十上百公里,离整机厂的备件中心可能几百公里。一个小故障,人和备件在路上的时间就要大半天。

第二,冷。 冬季气温很低,部分部件要在低温下特别处理,人员登机作业的时间也受限制。

第三,风沙和雷击。 风沙打在叶片前缘,年头一长会磨损;雷击会损伤叶片和电气部件。这类损伤,不及时修会越来越严重。

第四,大风季和吊装窗口冲突。 风机最容易出大故障的,往往是风最大的季节;而吊车在大风天不能作业。所以大部件故障一旦发生在冬季大风季,常常要等风小下来、等吊车排期,一等就是几周。

这四条加起来,决定了西部风电运维的关键词是响应时间:人多快能到,备件多快能到,吊车多快能到。运维单价便宜一点,省下的钱,可能还不够补一次长时间停机的损失。

四、示意:一座风电场一年的运维成本和停机损失

设想西部一座 100 兆瓦的风电场,20 台单机 5 兆瓦的风机,已过质保期。假设等效利用小时数 2,500 小时,年发电量 2.5 亿千瓦时,平均上网电价每千瓦时 0.25 元,年发电收入约 6,250 万元。

第一张表:一年的运维成本(单位:万元)

项目 金额 说明
委托运维合同(日常运维与定检) 450 按每千瓦每年 45 元
业主自有人员(监控、管理) 120
备件与耗材 100 小部件、油品、滤芯
大部件更换(年均) 280 假设年均更换 1 次,部件约 200 万元,吊装约 80 万元
保险 80
升压站与集电线路试验检修 50
场内道路维护 30
合计 1,110

合计 1,110 万元,约占发电收入的 1,110 ÷ 6,250 ≈ 17.8%,折合每千瓦时约 1,110 ÷ 25,000 ≈ 0.044 元。

(以上数字为示意,不对应任何企业或项目。)

第二张表:停机少发了多少电

单台风机全年发电量 2.5 亿 ÷ 20 = 1,250 万千瓦时,平均每天约 3.4 万千瓦时。下面按「台·天」算停机时间,比较两种运维安排:

本地响应: 运维团队驻场,常用备件和一套大部件备件放在区域仓库,吊车有框架协议;

远程响应: 运维人员从几百公里外派过来,备件和吊车临时调。

停机原因 次数假设 本地响应:每次停机 本地:台·天 远程响应:每次停机 远程:台·天
一般故障 20 台 × 每台每年 8 次 = 160 次 0.5 天 80 2 天 320
大部件更换 年均 1 次 20 天 20 60 天 60
定检(安排在小风季,按半天发电量计) 20 台 × 2 天 = 40 台·天 — 20 — 20
合计 120 400

把台·天换成电量和钱:

本地响应:120 × 3.4 = 408 万千瓦时,× 0.25 元 ≈ 102 万元;

远程响应:400 × 3.4 = 1,360 万千瓦时,× 0.25 元 = 340 万元。

按时间算的可利用率,全场一年共 20 × 365 = 7,300 台·天:本地约为 1 − 120 ÷ 7,300 ≈ 98.4%,远程约为 1 − 400 ÷ 7,300 ≈ 94.5%。

两种安排,一年少发电的损失差了 340 − 102 = 238 万元。这还是按平均每天发电量算的;如果大部件故障偏偏落在大风季,一天的发电量可能是平均值的一倍以上,差距还会更大。

第三张表:本地响应要多花多少钱

项目 一年多花(万元)
驻场团队(比远程派人多出的人员和住宿) 80
区域仓库备件的资金占用(备件约 600 万元 × 资金成本 4%) 24
吊车框架协议的预留费用 20
合计 124

本地响应一年多花 124 万元,少损失 238 万元,净多出 238 − 124 = 114 万元,约为运维成本合计的一成。二十年不折现地加起来,是 114 × 20 = 2,280 万元。

(以上数字为示意,不对应任何企业或项目。)

第四张表:五座风电场共用一个运维中心

一座风电场单独建备件库、养一支驻场团队,账算下来只多出一百来万。如果一个区域里有五座同类风电场,共用一个区域运维中心,情况就不一样了:

项目 一座单独做 五座共用,每座分摊
驻场与区域团队 80 50
备件资金占用 24 12(五座共用一套大部件备件,按 1,500 万元计)
吊车框架协议 20 10
每座一年多花 124 72
每座一年少损失 238 238
每座净多出 114 166

(以上数字为示意,不对应任何地区、企业或项目。)

这张表想说的是:本地运维的账,一座风电场算不太过来,一片风电场就算得过来。 这也是为什么运维能成为一个地方的产业,而不只是某一座风电场的成本。

五、本地运维能做成什么样的产业

从一个地方的角度看,风电运维能留下来的,大致有这几层:

第一层,区域运维中心和备件仓。 离几座风电场都不太远的县城或园区,设区域运维中心、备件仓库和培训点。这是门槛最低、最早能做的一层。

第二层,大部件维修。 齿轮箱、发电机返厂维修,原来要运到几千公里外;在区域里设维修车间,修好再装回去,节省运输和等待时间。这一层需要一定的设备投入和技术授权,适合存量风机多、型号相对集中的区域。

第三层,叶片修复、吊装和检测服务。 叶片前缘修补、雷击修复、无人机巡检、吊装服务、油液检测,这些都是跟着存量风机走的活。

第四层,改造升级和退役。 运行年限长的风电场,会陆续进入改造、延寿或退役阶段。第 263 期讲退役电池去哪里,风机退役同样会留下一批问题:老叶片是复合材料,拆下来怎么处理、在哪里处理,是下一个十年要回答的事。

这几层有一个共同点:它们都跟着存量走,不跟着新增走。 每年新建多少风电,决定制造厂的订单;已经投运了多少风电,决定运维的市场。一个地方新增装机放缓,运维市场不会马上变小,反而随着机组变老越来越大。

人从哪里来。 运维需要的是会登高、懂电气、懂机械、能看懂故障代码的技术员,还要有高处作业、电工作业等特种作业的上岗资格,具体以应急管理部门的现行规定为准。第 77 期讲西部的职业教育时,把「懂电站运维、懂储能设备的技术员」列为园区需要的人之一,也算过订单班的账:订单班不是用来救急的,要倒排,第一届往往比社会招聘贵,到第二届、第三届优势才出来。风电运维的人,适合这样培养:本地职业院校和运维企业合办订单班,学生在区域运维中心实训。

本地培养的人还有一个好处:留得住。 运维是驻场的活,一驻就是几周,外地派来的人很难长期待下去;家在本地的技术员,愿意干十年二十年。

六、常见的误读和坑

坑一:只比运维合同的单价。 每千瓦便宜几块钱,可能换来更长的响应时间。比运维方案,要把停机损失一起算。

坑二:分不清故障停机和限电。 风机好好的,电送不出去,是限电问题,不是运维问题;风机坏了,再好的电网也没用。两个数混在一起,既评不了运维,也评不了电网。

坑三:可利用率只看按时间算的那个数。 小风天停十天,和大风天停十天,按时间算一样,损失差好几倍。合同里最好同时约定按电量算的可利用率。

坑四:质保期内放手不管。 质保期内什么都交给整机厂,故障记录、数据、备件清单都不留底;质保期一满,业主手里什么都没有,换谁接手都要从头摸。

坑五:大部件不备,等出事再说。 大部件一次更换要几百万元,备一套很贵;可不备,一次长时间停机的损失也是几百万元。最好几座风电场联合起来备。

坑六:运维中心只建了房子。 盖了楼、挂了牌,没有备件、没有吊车协议、没有人,跟没建一样。运维中心的价值在响应时间,不在建筑面积。

坑七:把运维当成临时用工。 风电运维是高处作业和电气作业,安全培训和持证上岗是底线。用临时工凑人数,出一次事故,损失远不止那几个人的工资。

坑八:只盯新增装机。 一个地方的新能源规划里,常常只写新建多少,不写存量怎么服务。存量风机二十年的运维需求,往往比新增更稳。

七、收尾:看一座风电场运维的核对清单
序号 核对项 完成
1 质保期还剩多久,质保范围是否包括大部件 □
2 可利用率按时间算还是按电量算,保证值是多少 □
3 每台风机近三年的停机时间和故障记录是否完整 □
4 故障停机和限电是否分开统计 □
5 运维合同里的响应时间、备件储备、吊车安排是否写清 □
6 大部件故障从报警到恢复,历史上平均用了多少天 □
7 定检和大部件更换是否尽量安排在小风季 □
8 备件仓离风电场多远,大部件有没有备件 □
9 周边有没有其他风电场可以共用运维中心和备件 □
10 运维人员是否持证上岗,本地人员占比多少 □
11 运行年限较长的机组,是否开始做延寿或改造评估 □
12 退役叶片和部件的处理路径是否有考虑 □
写在最后

风电场的二十年,大部分时间没有新闻。可每一次停机、每一次等件、每一次吊车排不上,都在一点一点改写这座风电场的账。

对一个西部的地方来说,风机装上之后,留下来的不只是发电量,还有二十年的运维活:备件仓、维修车间、吊装、检测,和一批愿意在本地干下去的技术员。

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你所在的地方,
风电场的运维人员大多是从哪里来的?

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一个栏目写到五十篇之后

本文为一般性讨论,文中数字均为示意,不对应任何地区、企业或项目,不构成投资建议。风机质保范围、可利用率口径、电力设备试验周期、特种作业人员资格以及老旧风电场改造升级和退役的要求,以合同约定和国家及各地现行规定为准。

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