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论新能源企业运维模式转变的必要性

2020-05-15 1210 上传者：管理员

摘要：随着近年来新能源行业的快速发展，新能源企业传统运维模式在经济效益及人才培养等方面问题凸显。结合各新能源企业实际情况，对传统运维模式的现状和弊端进行分析，着重对“远程集中监控、区域检修维护”这一新型运维模式进行探讨，探索一条适合新能源企业发展的运维模式。

关键词：
新能源
检修维护
运维模式
集中监控
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进入21世纪以来，以风电和太阳能发电为主的新能源行业快速发展，截至2019年8月底，全国并网风电2.0亿kW，并网太阳能发电1.4亿kW^[1]，我国新能源行业进入了发展的黄金时期。但是，新能源企业传统运维模式生产管控效率较低，在一定程度上制约了新能源行业的发展速度，同时也潜藏了一些安全隐患。所以，对新时期各新能源企业而言，探索一条适合新能源企业可持续发展的运维模式具有重要意义。

1、运维模式转变的必要性

1.1 运维模式现状

以风电和太阳能发电为主的新能源企业传统运维模式多源于火电厂的管理模式，目前主要有运行检修分离和运行检修一体化2种模式。运检分离模式即运行人员负责电站设备的运行监视值班工作，检修人员负责发电设备的检修维护工作。运检一体化模式对运行和检修人员无明确分工，共同负责电站的生产运行与检修维护工作。此2种模式通常基于单个新能源场站内对人员进行配置，单个场站至少需要配置十几名生产人员，目前以省域为单位的新能源企业通常管辖数个甚至数十个新能源场站，所需要的运维人员数量十分巨大，运营成本较高。无论是风电场还是太阳能电站，单个场站装机容量不大，但都覆盖面广且分散^[2]。单个风电场或太阳能电站通常由几十个发电单元组成，出现故障的概率较高，由于单个场站内人员配置有限，人员素质并不能完全满足场站内各型设备运维的要求，再加上新能源场站地处偏远工作环境恶劣，人才队伍的建设十分困难。

1.2 运维模式发展趋势

目前，各新能源企业正在积极开展省级区域性的集控中心建设，将省域内的各风电场和太阳能电站内各型设备的遥信、遥测、遥调等数据通过专网上传至省级远程集控中心，由远程集控中心统一监视各电站内设备运行隋况。在实现“远程集中监控”的基础上，企业整合内部运维人员，建立区域检修维护队伍，负责对辖区内电站现场设备巡检、维护和检修的一体化管理，减少现场留守人员，这样能够有效降低生产运营成本。新能源企业传统运维模式与新型运维模式的比较如图1所示。

图1 传统运维模式与新型运维模式对比

2、运维模式转变的初探

2.1 政策导向

2019年，为解决新能源场站“点多、面广、量大”由此带来的运行和监控难题，江苏省能源监管部门已专门组织研究新能源场站集中监控运行模式，并就监控基础要求、管理标准以及建设进度等提出了具体要求。同时，江苏省电力调度控制中心对新能源场站集中监控技术提出了要求，特别是对具备控制功能的远程监控，明确要求：1)具备完善的防误措施；2)电力监控系统应划分成生产控制大区与管理信息大区；3)应采用电力专用光纤接入场站通信；4)控制区和非控制区应具备逻辑隔离以及物理隔离；5)生产控制大区与广域网之间应设置经过认证的电力专用纵向加密认证装置。

2.2 企业变革

伴随风电和太阳能发电为主的新能源产业高速发展，新能源企业运维模式的改变是大势所趋。以江苏省某新能源企业为例，公司管理6个风电场以及4个太阳能电站，装机容量近百万千瓦。在不具备远程集控前，1个10万kW容量风电场配置人员11～12人，运维人员总计约110人。成立远程集控后，集控配置15人，电站配置6～7人作为检修维护队伍，运行和维护人员合计只需要80名左右。相比原来的运维模式，新的运维模式可减少30名运维人员，按人均15万元／年的人力资源成本，每年可节省450万元的人力资源支出，大大减轻了企业的运营成本。

在新能源企业实现远程集中监控后，检修人员在区域内统一调配，公司制定统一的检修计划，对检修器具、耗材、备品备件等统一进行管理^[3]。区域检修维护人员负责完成设备停送电、倒闸操作、执行安全措施、简单缺陷处理以及安全保卫等职能，同时有利于规范统一管理，在企业层面建立一套符合新能源特色的生产管理制度，编制统一的规章、制度、规程及考核标准^[4-6]，实现对省级区域内的新能源电站统一指挥、统一调度及统一管理。

2.3 科技引领

区别于传统的火电系统，一个中等规模的新能源电站需要采集的设备数据信号会多达几万个点，如此大规模的监控管理对象，传统的电力运维监控系统已难以应对。随着大数据、云计算、智能传感等新兴技术的广泛应用，应用新技术可以实现发电设备智能故障诊断、大数据预警防护、监测损失电量等功能，对新能源电站实行区域统一管理，实现新能源运维的降本增效成为行业发展趋势^[7]。

通过新的运维管理系统，检修人员可以应用手机APP查看设备运行数据，当设备发生故障时，检修人员通过移动电子两票系统办理“工作票和操作票”^[8]，新能源区域集控中心远程许可开展检修工作，检修工作完成后，集控中心远程对设备进行验收，实现智慧运维。集控中心可以结合5G技术，与网络运营商合作建立5G技术网络服务器，凭借超高速度和超大带宽将集控中心与现场设备紧密联合起来，做到“零延迟”监控^[9]。

2.4 市场助力

随着新能源产业的快速发展，专业的新能源运维公司应运而生，有的体量较大、实力较为雄厚的企业已经构建了自己的区域集控中心，并建立了自己的运维队伍。而有的新能源企业处于发展初期，可能只辖1～2个光伏电站，且电站之问距离较远，独立建立远程集控的成本较高。在这种情况下，规模较小的新能源电站可考虑将自己的设备远程接入已成熟运行的集控，通过付费让其代为运行监视，以降低运维成本。

新能源发电设备通常有3～5年的质保期，质保期内设备由厂家负责运维，质保期结束后，设备的日常检修与维护工作量巨大，由此第三方运维公司迅速壮大。将日常维护及检修工作外委给专业的维护服务公司，自己只负责变电站内的电气设备运行、场站的安全管理以及对外委单位的监督管理工作。

3、前景展望

未来，省域范围内的新能源远程集控基于云计算平台，支持多电站接入、扩展接人新电站，将位于省域内不同位置的多个电站当作本地逻辑电站进行管理，分析各电站全年和各月发电计划完成情况、运维投人情况，辅助公司领导决策分析。采用大数据分析技术，对监控数据进行汇总分析，给出有针对性的优化建议，实现精细化运维、预防性运维，比如光伏组件清洗建议以及风机大部件设备维护等方面^[10]。从全局到细节逐层深入的可视化监控，可以对电站运行设备的生产运营状态进行实时监控和显示，故障精确定位和电站设备健康检查，提升故障闭环效率，并引入无人机技术，实现大范围快速巡检，提升运维效率。

4、结语

随着新能源产业不断发展和科学技术的进步，新能源企业运维模式将发生深刻变化，本文探讨了新能源企业借助政策、市场、科技以及自我变革等方式在运维模式转变中所作的积极探索。只有结合新能源行业实际，遵循客观规律，积极探索合理的运维模式，才能提升新能源发电设备的健康水平，提高企业效益，实现新能源企业的跨越式发展。

参考文献：

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[2]张继平.风光新能源场站运维管理模式初探[J].水电与新能源,2018(12):6-9,19.

[3]程伟,李明星.风力发电场运检管理模式的探讨[c]//中国电力企业联合会.2019年(第五届)风电场优化设计与运行维护专题交流研讨会论文集.哈尔滨:出版社不详,2019.

[4]张法科,苗金地.区域清洁能源运营集成管理模式的探索[J].建筑工程技术与设计,2016(17):2217.

[5]陈新,王娟.区域清洁能源运营集成管理模式的探索[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2015(10):58—59.

[6]王健.对风电企业生产运营管理模式的探讨[J].中国电力企业管理,2011(10):118-120.

[7]李明俊.2018年风电运维市场现状与发展趋势:风电运维困局犹存,智慧运维成为破局关键[EB/OL].

[8]国家质量监督检验检疫总局,国家标准化管理委员会.电力安全工作规程发电厂和变电站电气部分:GB26860--2011[S].北京:标准出版社,2011.

[9]赵延辉.浅谈新一代智慧风电集控中心功能设计if]//中国电力企业联合会.2019年(第五届)风电场优化设计与运行维护专题交流研讨会论文集.哈尔滨:出版社不详,2019.

[10]作者不详.光伏运维管理系统的发展趋势[EB/OL].(2014-11-01).

林秀腾.对新能源企业运维模式的探讨[J].能源研究与管理,2020,(1):15-17.