景峽南風電場：“海裝造”轉(zhuǎn)出戈壁好項目

2018年，總裝機規(guī)模為60萬千瓦的國華景峽南風電場的發(fā)電量再超預期，全年累計發(fā)電13.32億千瓦時，較上一年增長23.2%，高出年度目標3.32億千瓦時，這是《風能》雜志記者在組織“最美風電場”活動媒體報道團走訪一線時了解到的信息。自投運以來，該項目連創(chuàng)佳績，成為棄風限電背景下“三北”地區(qū)風電高質(zhì)量開發(fā)的樣本。

 

一座風電場，兩大央企，300臺機組，讓曾經(jīng)荒蕪的廣袤戈壁灘重新煥發(fā)勃勃生機，原本被視為毫無價值而白白浪費的風能在葉片的緩緩轉(zhuǎn)動中“脫胎換骨”，成為千家萬戶的綠色電力之源。

單期最大項目的速度

春節(jié)后的新疆哈密依然天寒地凍，風吹得衣服獵獵作響，提示報道團一行已經(jīng)踏上我國風能資源最豐富的地區(qū)之一。從市區(qū)驅(qū)車沿西南方向行駛，在連霍高速（G30國道）兩側(cè)的戈壁灘上能夠看到眾多風電機組迎風轉(zhuǎn)動，這里便是國華景峽南風電場的場址區(qū)。

 

資料顯示，風電場的業(yè)主為國華（哈密）新能源有限公司，隸屬于國華能源投資有限公司（國家能源投資集團有限責任公司全資子公司，下稱“國華投資公司”）。項目裝機規(guī)模為60萬千瓦，采用300臺由中國船舶重工集團海裝風電股份有限公司（下稱“中國海裝”）生產(chǎn)的HZ111/2000L型風電機組，于2016年10月完成吊裝，同年12月全場并網(wǎng)發(fā)電。

國華（哈密）新能源有限公司總經(jīng)理陳國忠在接受《風能》雜志記者采訪時透露，這座風電場創(chuàng)造了當時行業(yè)以及業(yè)主的多項紀錄，不僅成為國內(nèi)單期規(guī)模最大的陸上風電項目，還是國華投資公司一次性建成單體容量最大、占地面積最廣（180平方千米）、配套220千伏匯集站容量最大、110千伏升壓站容量最大、35千伏集電線路最長、場內(nèi)道路最長的風電項目。

值得一提的是，從2016年12月12日至同年12月24日，300臺機組的調(diào)試全部完畢，僅用時13天，將業(yè)內(nèi)的調(diào)試效率提到新高度。

 

重慶海裝風電工程技術(shù)有限公司新疆事業(yè)部客戶經(jīng)理練冬指出，如此高效，離不開“人機料法環(huán)”的五大保障，即優(yōu)秀的團隊、可靠的機組、完備的物資、規(guī)范的標準以及以遠程專家系統(tǒng)為代表的全流程技術(shù)支持保障。

 

他清晰記得，調(diào)試結(jié)束的當天是平安夜，“我們開慶功大會時碰到下大雪，之前天氣一直很好�？梢哉f，進展順利是‘天時’與‘人和’共同作用的結(jié)果，離不開業(yè)主、核心供應商等的密切配合�！�

 

“在這次調(diào)試中，中國海裝的項目團隊以快速、高效、穩(wěn)定的調(diào)試成果充分展現(xiàn)自身的過硬業(yè)務素養(yǎng)和優(yōu)秀服務水平。”陳國忠不禁為合作伙伴點贊。

 

運營期，國華景峽南風電場的發(fā)電量保持穩(wěn)步提升。2018年，在新疆地區(qū)平均棄風率達到20%的情況下，面對6.13米/秒的年平均風速，300臺機組全年發(fā)電量達13.32億千瓦時，年利用小時數(shù)為2220小時。

 

陳國忠認為，風電場運行表現(xiàn)之所以較好，除了它作為天中直流疆電外送配套新能源項目，電力消納相對較有保障這個先天優(yōu)勢之外，“更重要的原因在于精選設(shè)備、狠抓細節(jié)、安全至上、團隊協(xié)作以及科技提效�！�

嚴把前期關(guān)創(chuàng)高效益

出生決定一生，細節(jié)關(guān)乎成敗，風電項目開發(fā)同樣遵循這些規(guī)律。

陳國忠在與記者交談時說，大型風電場的選址十分復雜。以國華景峽南風電場為例，僅場內(nèi)檢修道路的長度就接近70千米。風能資源評估需要特別精細，否則細微的誤差經(jīng)微觀選址放大，會對實際發(fā)電量造成顯著影響�！扒捌谠O(shè)計階段還應特別關(guān)注集電線路和檢修道路的優(yōu)化�！�

針對這種情況，在運用軟件反復模擬確定初步方案的基礎(chǔ)上，業(yè)主聯(lián)合設(shè)計單位、整機商對機位點逐一進行實地踏勘，進一步調(diào)整初步方案。

進入施工期，國華投資公司基于“基建為生產(chǎn)，生產(chǎn)為經(jīng)營，基建與生產(chǎn)不分家”的原則，嚴格管控質(zhì)量。期間，由生產(chǎn)和基建方面的人員長住現(xiàn)場，跟蹤服務，把控好質(zhì)量關(guān)。

作為整機供應商，中國海裝深度參與其中，并全面負責設(shè)備調(diào)試。13天完成300臺機組的調(diào)試任務，是至高榮譽，更是巨大挑戰(zhàn)。

“機組吊裝始于2015年，但直到2016年年底才啟動調(diào)試，設(shè)備閑置這么久，零部件可能受損，調(diào)試必須做得更加細致�！本毝�說。

為此，中國海裝確定了“保質(zhì)量”的原則，前期制定周密的方案，調(diào)試時予以嚴格執(zhí)行。每天晚上召開總結(jié)會，由各組匯報自己遇到的特殊問題，尋找解決方法。此外，還建立了多層防范體系，將責任落實到組，除了自我抽查，業(yè)主也參與監(jiān)督，及時指出問題，加以改正。

“當時實行責任制，機組出了問題，是誰負責的，誰就必須去解決�！本毝�笑著說，“由于要在完成每日常規(guī)任務之外加班處理遺留問題，再加上是‘裸爬’，大家都不想多次上塔，所以會努力一次性把事情做好�！�

當然，談及調(diào)試效率，機組性能絕對是不容忽略的一個影響因素，它同時直接決定項目的實際收益。

在國華景峽南風電場，300臺2兆瓦機型保持良好的運行狀態(tài)，年平均可利用率達99.54%。

據(jù)悉，早在2007年，中國海裝即向市場推出2.0MW機組，相繼形成H87-2MW、H93-2MW、H102-2MW、H111-2MW以及H12X-2MW等系列機型，屬于該公司成熟的主力機型之一。它是按照中國風能資源情況設(shè)計的兆瓦級大功率風電機組，可適用于積雪、結(jié)冰、沙塵和低濃度鹽霧等惡劣環(huán)境。

 

值得強調(diào)的是，這款機型在接入電網(wǎng)系統(tǒng)時表現(xiàn)出很高的穩(wěn)定性。2018年9月，在位于哈密的三塘湖風電場，同樣是中國海裝的2兆瓦風電機組全部抵擋住地區(qū)電網(wǎng)的次同步振蕩“襲擊”，標志著其全面掌握抑制電網(wǎng)振蕩的技術(shù)。

 

實際上，數(shù)年前，中國海裝就開始關(guān)注這一問題，并通過搭建分析模型、優(yōu)化機組關(guān)鍵參數(shù)、修正機組特性阻抗、改變相交點機組相位等手段，經(jīng)過大量試驗，最終找到變頻器導致機組阻抗在呈現(xiàn)容性特性時的準確頻率，分析出該容性特性與電網(wǎng)的感性特性發(fā)生振蕩時，風電機組的電網(wǎng)電壓。

 

“它屬于行業(yè)性難題，而我們的機組在2017年的一次與電網(wǎng)次同步振蕩現(xiàn)象的偶然對抗中，全面抑制振蕩，實現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)電�！本毝�指出。

這些技術(shù)儲備和經(jīng)驗積累為中國海裝進一步開拓“三北”市場奠定堅實基礎(chǔ)。日前，這家企業(yè)推出的3.X兆瓦系列陸上風電機組，成功中標國電投烏蘭察布600萬千瓦項目。該產(chǎn)品在三類風資源區(qū)，年利用小時數(shù)就可突破3000小時。

 

聚焦安全確保零事故

風電項目吊裝、調(diào)試與運維往往屬于高空作業(yè)，并且牽涉眾多電氣設(shè)備以及大型機械設(shè)備，安全是一根需要時刻繃緊的弦。

據(jù)了解，業(yè)主不僅在風電場設(shè)有安全環(huán)保部門，配備專職安全員，還制定了覆蓋日常工作、生活方方面面的安防措施。

在現(xiàn)場走訪時，變電站圍墻外的一間小房間引起記者的注意。據(jù)陳國忠介紹，這是經(jīng)過改造用于放置日常所用煤氣罐的場所，里面加裝了泄漏檢測、排風裝置。

 

類似措施在國華景峽南風電場比比皆是。比如，為了防止風電機組出現(xiàn)安全故障，業(yè)主還購入投擲式滅火彈。

 

“從消防器材到員工的勞動保障，我們投入了大量資金�！标悋�忠指出。

 

事實上，這種高度重安全的理念自項目動工之日起就一以貫之。在吊裝和調(diào)試環(huán)節(jié)，中國海裝將“保安全”明確為核心原則。一方面，強化設(shè)備管理，要求所有車輛必須停放在塔筒50米以外的區(qū)域。另一方面，人員上機操作前，需要熟悉各類危險源，并由組長監(jiān)督全隊的作業(yè)安全。同時，每天召開早晚會，早上強調(diào)安全隱患，晚上進行總結(jié)與學習。

 

進入運營期，安全就成為一項長期、系統(tǒng)性工程。練冬告訴記者，除了每日和每周的例會，現(xiàn)場團隊還會組織月度、季度、年度會議，對安全問題進行總結(jié)，公布注意事項，辨識危險源。

“每周三晚上，我們新疆事業(yè)部都以遠程視頻會議的方式召開安全生產(chǎn)會議，由所屬20多個項目的負責人匯報一周安全情況，包括出現(xiàn)的問題以及安全隱患、排查情況，通報未遂事故、項目整改情況，便于項目團隊之間互相學習，避免發(fā)生類似問題。”他補充道。

要提高人員的安全意識，自然少不了培訓，業(yè)主和中國海裝均在積極開展這項工作，核心舉措是邀請安監(jiān)局等安全機構(gòu)的負責人為管理層、現(xiàn)場人員舉辦安全講座。

 

培訓還成為雙方合作的重要載體。每年，國華投資公司都組織自己的團隊在現(xiàn)場或者到重慶接受中國海裝的培訓，內(nèi)容涉及機組構(gòu)造、運維以及安全等知識。

 

“在安全方面，我們做到了工作前有培訓，工作中有監(jiān)督，工作后有總結(jié)，為確�！�零事故’奠定堅實基礎(chǔ)�！本毝�表示。

 

他透露，目前國華景峽南風電場正在推進標準化工作，旨在通過完善部件和線纜標識、優(yōu)化布線等，進一步提高安全性。

 

科技讓運維更加高效

在運維環(huán)節(jié)，伴隨大數(shù)據(jù)技術(shù)和先進裝備的廣泛應用，科技提效已經(jīng)成為各大風電企業(yè)努力的方向，國華投資公司也不例外。

 

在國華景峽南風電場辦公區(qū)二樓的集控中心，一塊大電子屏上滾動顯示著機組的實時信息，幾名工作人員坐在對面的辦公桌前，緊盯電腦屏幕，不時用通信設(shè)備與現(xiàn)場人員溝通。該中心是國華投資公司專門為其新疆地區(qū)的新能源業(yè)務板塊打造的，管理著總裝機容量超過140萬千瓦的風電和光伏發(fā)電資產(chǎn)。

 

陳國忠告訴記者，這套系統(tǒng)廣泛采集機組關(guān)鍵指標的測量值和信號值，以及視頻圖像信息，結(jié)合大數(shù)據(jù)算法與狀態(tài)模型，實現(xiàn)對設(shè)備實時性能的快速診斷，并對可能發(fā)生的故障提前預警，為合理制定檢修計劃提供依據(jù)。同時，它還具有風功率預測功能，能夠預測未來一段時間的風速、發(fā)電量等，從而提高新能源的并網(wǎng)友好性。

 

在該系統(tǒng)中，除了傳感器、攝像頭，無人機也是重要的數(shù)據(jù)采集源。目前，無人機廣泛應用于國華景峽南風電場的輸電線路和葉片巡檢，圖像信息則回傳至集控中心，由專業(yè)人員展開分析。

 

“整體效果還是不錯的，但仍需要在電池續(xù)航、網(wǎng)絡覆蓋等方面取得突破�！标悋�忠說。

 

而在此前，中國海裝推出了自主研發(fā)的LiGa大數(shù)據(jù)平臺，國華景峽南風電場也接入其中。它可以對機組運行產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)進行分析，實現(xiàn)場群運行優(yōu)化、機組健康管理、智能運維等多種智能化操作�，F(xiàn)場人員通過手機客戶端就能夠接收工作計劃，上面詳細列明工作的時間、地點、內(nèi)容等信息。

 

“依托這些平臺以及一整套管理機制，現(xiàn)在運維工作已經(jīng)步入正軌�！本毝�表示，“由于業(yè)主計劃將出質(zhì)保后的機組維護仍交由中國海裝負責，當下，我們正在制定全生命周期的運維方案，持續(xù)細化現(xiàn)有措施，引入更多的技術(shù)手段提升運維效率�！�