南車風電：向更高處去

本刊|于貴勇

南車風電：向更高處去

本刊|于貴勇

中國特色風電機組的成功研發(fā)與應用，不僅是中國風電產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新能力的鑒證，更是對全球風電技術產(chǎn)品型譜的一種豐富和貢獻。南車風電高原型風電機組的規(guī)模化投運，將大大提升中國乃至世界風電場的平均海拔高度，使更多風能資源具有經(jīng)濟開發(fā)價值。

云南，中國的旅游資源大省，有閱不盡的自然美景和極富張力的人文氣質，尤以大理的“風花雪月”為世人所熟知。如今，“下關風”不再只是詩人筆下空泛的浪漫情懷，而是成就了蒼山洱海間碧水藍天的現(xiàn)實主義傳奇。站在下關的洱海之濱，極目遠眺，連綿的山巒間隱現(xiàn)著數(shù)不清的白色“大風車”，與這里的自然景觀絕美相融。大理市附近山區(qū)的平均海拔高度在2500米－3000米之間，四季多風，風能資源豐富，風力發(fā)電正以迅猛的發(fā)展勢頭走進當?shù)氐慕?jīng)濟社會生活。這里，是云南省高海拔風電的代表，更是中國高海拔風電實踐的縮影。

在連續(xù)多年主攻“三北”地區(qū)較為容易開發(fā)的風能資源豐富區(qū)之后，通過大規(guī)模開發(fā)，中國初步形成了自己的風電產(chǎn)業(yè)體系，企業(yè)技術實力得到積累和沉淀，一批針對中國環(huán)境資源特點的技術產(chǎn)品逐漸進入商業(yè)示范和應用階段，低風速、高海拔、抗臺風以及耐低溫等機型不斷成熟，從而使可開發(fā)利用的風能資源區(qū)得到極大拓展。國家因勢利導，將風電開發(fā)層次迅速向縱深推進，2012年，中國政府正式提出了風電開發(fā)布局的調整思路，中部、東部和南部低風速、高海拔地區(qū)獲得項目傾斜。2013年以來，更是有半數(shù)以上的風電核準項目位于上述地區(qū)。

據(jù)有關部門數(shù)據(jù)顯示，中國海拔1000米以上的土地面積占全國陸地面積的60%左右，海拔2000米以上面積約占33%，3000米以上面積約占16%。目前,云南、青海等地的一些風電項目，都位于海拔較高的區(qū)域。內蒙古一些地區(qū)以及青藏高原北部風能資源貯備較多的地區(qū)，海拔高度也在2000米以上。中國當前已經(jīng)開發(fā)的風電場中，90%集中在非高海拔區(qū)域。而在較高海拔的云貴高原和青藏高原地區(qū)，裝機較少。有關數(shù)據(jù)顯示，這些地區(qū)可開發(fā)風電場面積超過9000平方公里，預計裝機容量可達4700萬千瓦。僅青海、云南兩省的高原型風電機組的市場容量即可超過1800萬千瓦，甘肅僅酒泉一地的風電規(guī)劃就超過1000萬千瓦。

南車風電敏銳捕捉到了這一市場機會，從2008年起即開始潛心研發(fā)一種專門的、商業(yè)化的兆瓦級變速恒頻高原型風電機組。憑借南車株洲所的鐵路產(chǎn)品在青藏高原地區(qū)鐵路設計與運行方面積累的經(jīng)驗，南車風電順利完成了能夠適應不同地區(qū)高原環(huán)境要求的高海拔型系列風電機組的開發(fā)，于2010年向市場推出，開始在云南大理、洱源以及貴州韭菜坪、烏江源等風場進行批量裝機，并于2011年在甘肅阿克塞建成國內首個高原型風電場。面對國內白熱化的整機市場環(huán)境，南車風電通過差異化競爭的策略，成功開辟出了一片藍海，目前南車風電已經(jīng)在高海拔這個細分市場領域占據(jù)了國內大部分市場份額。

“心在高原”

我的心兒已不在此處，我的心兒在高原。

——羅伯特·彭斯（英）

“上山”、“下海”、“低風速”是很多風電整機企業(yè)的路徑選擇。南車風電本著一貫穩(wěn)健的作風，在海上風電方面采取的是“跟進策略”，但在“上山”和“低風速”兩個方向上則是主動出擊，謀求先發(fā)優(yōu)勢，其中又以開發(fā)高海拔機型為先導，迅速在典型高原風場創(chuàng)造業(yè)績，撬動市場。南車風電總經(jīng)理梁裕國之前在接受《風能》雜志采訪時表示，南車風電將緊跟國家和產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展形勢進行戰(zhàn)略部署，針對風電開發(fā)市場南移的趨勢，全力以赴推出適應南方市場需求的高海拔機組和低風速機組。南車風電將其整體戰(zhàn)略目標概括為“一機兩翼三市”，“一機”即加快適應市場需求的特色風電機組、大功率風電機組的開發(fā)進程；“兩翼”指上游加大資本運作投入，拓展市場資源獲取渠道，加快產(chǎn)業(yè)布局建設步伐，下游加強技術服務能力培育，以提升綜合實力和創(chuàng)新經(jīng)營模式謀求快速發(fā)展；“三市”指高原市場，國內大基地市場以及海外市場。

在業(yè)內率先提出高原型風機概念容易，但造出一款真正的高海拔機組卻并非易事，在國際上并無先例可資借鑒的情況下，要自主攻克很多技術難題。高海拔地區(qū)主要指海拔2000米及以上地區(qū)，隨著海拔增加，氣壓、空氣密度和環(huán)境溫度、紫外線強度等變化較大。據(jù)統(tǒng)計，海拔高度每升高1000米，相對大氣壓力就降低約12%，空氣密度降低約10%，絕對濕度隨海拔高度的增加而降低。高海拔地區(qū)空氣稀薄，對器件的絕緣、容量、除濕等標準要求更高；此外，高海拔地區(qū)干濕季節(jié)湍流變化大，對設備的性能要求更加嚴格。此類氣候對于風電電氣設備、發(fā)電機絕緣系統(tǒng)、整機散熱以及機組涂裝等多個方面都提出較高的要求。因此，高海拔、低空氣密度的環(huán)境要求從總體上對風電機組進行重新設計，而遠不止于在原有機組之上的修修改改。

云南洱源風電場

“志存高遠”既是一種魄力，也是對自身實力的一種信心。無論從機電產(chǎn)品的底蘊來講，還是從風電變流器起家的風電產(chǎn)品制造歷史來看，南車風電在電氣領域的技術能力都是過硬的。用南車風電首席專家張元林的話說，通過整合外部設計資源，在“以我為主”的基礎上，南車風電技術研發(fā)團隊引入了IPD集成產(chǎn)品開發(fā)流程，完成了整機系統(tǒng)設計和環(huán)境適應性設計，解決了高原型機組的六大技術難題，在1.65MW風電機組的基礎上開發(fā)出了風輪直徑達88米的1.5MW高海拔型機組，并于2010年率先推向市場。該機型運行環(huán)境溫度在-30℃到35℃之間，適用于海拔4000米以下環(huán)境，基本覆蓋了我國絕大部分可開發(fā)風電的高原地區(qū)。

張元林所說的六大技術難題，具體指高原風電場微觀選址技術、抗紫外線防護技術、關鍵部件冷卻技術、雷電防護技術、電氣部件設計以及葉片防覆冰技術。以變流器設計為例，南車風電將高海拔電力機車的電氣系統(tǒng)設計經(jīng)驗拓展到風電領域，研制出功率等級為1.5MW的高原變流器，不僅適用于國內90%的高原風電場，并且可以保證風電機組在高原地區(qū)惡劣的環(huán)境下能夠長期可靠穩(wěn)定運行。此前，國內外尚未出現(xiàn)針對高原環(huán)境的兆瓦級別變流器的開發(fā)運行記錄，這款專門為高原環(huán)境開發(fā)的風電變流器技術處于國際領先水平。在高海拔風機的自主研發(fā)過程中，南車風電積累了七項原創(chuàng)性技術，使自身的核心競爭力得到巨大提升。2012年底，由中國水電顧問集團西北勘測設計研究院主編、南車風電參編的《高海拔風力發(fā)電機組使用導則》初稿審查會在北京召開。該導則將作為國家能源行業(yè)標準正式發(fā)布，不僅對各開發(fā)企業(yè)機組選型具有重要參考價值，也將為高海拔機組的規(guī)范化使用和可靠運行提供技術依據(jù)。

贏在高原

仰視山顛，肅何千千。

——宋玉（戰(zhàn)國·楚）

目前，南車風電的高海拔機組已廣泛應用在云南、貴州和甘肅等高海拔地區(qū)。本文開頭描述的場景，便是南車風電的機組在云貴高原和青藏高原上眾多景觀的一角，在或蔥郁或蕭殺的高原山巔，一排排高聳的風機迎風而舞，蔚為壯觀。

比景色更讓人振奮的是機組出色的運行表現(xiàn)。截至目前，南車風電在云貴、甘肅等地共安裝高原型風電機組近600臺，其中近500臺實現(xiàn)并網(wǎng)運行，從主要客戶的反饋情況來看，機組運行數(shù)據(jù)大大超乎人們的預期，得到各開發(fā)企業(yè)的高度認可。談到南車高原型機組的性能表現(xiàn)，業(yè)主表示：“機組運行非常穩(wěn)定，從2011年首期項目五子坡風電場的33臺1.5MW機組投運至今，滿發(fā)小時數(shù)都在3500小時以上，這一數(shù)據(jù)近乎是國內最好的。”據(jù)云南五子坡風電場場長王啟江介紹：“2013年，機組的可利用率達到了99.44%，滿發(fā)小時數(shù)達到了3593小時，年發(fā)電量為53353.65萬千瓦時。今年6月，南車又成功中標華潤電力甘肅某高原風電場5萬千瓦項目，前期腳踏實地的努力終于換來了市場的慷慨接納。

云南大理五子坡風電場

“除了風能資源好，棄風限電率低等客觀因素，機組的可靠性和良好的運維服務才是保障機組可利用率保持在高位的主要原因。”梁裕國和客戶的認識是一致的，他每天都在接收客戶來自四面八方的反饋信息，風機質量日報上總有他最關注的內容。

除了在云南大理和洱源兩地安裝的159臺1.5MW機組之外，南車風電1.5MW高原型機組在貴州省韭菜坪等地運行147臺，在甘肅省運行機組165臺。以我國首個示范性高海拔風電場——甘肅阿克塞風電場為例，其海拔在3050-3200米之間，首期33臺機組于2011年年末并網(wǎng)發(fā)電，二期33臺機組在2012年年初正式投入運行，其優(yōu)良的發(fā)電效率和售后服務水平得到了華電甘肅分公司的高度評價。

值得一提的是，這些高原型機組所在的風電場平均海拔高度大部分在2500米以上，很大一部分超過3000米。其中最高機位海拔3900米，機組的輪轂高度近乎海拔4000米。然而就是在這樣人類生存活動都受到極大影響的高原環(huán)境中，這些風電機組經(jīng)受住了復雜多變的嚴峻環(huán)境氣候考驗，表現(xiàn)出優(yōu)良的性能，同時也顯露出廣闊的市場前景。中國風能協(xié)會名譽主任賀德馨研究員在談到我國高海拔地區(qū)的風電開發(fā)時評價道：“南車高海拔機型的成功，不僅豐富了我國特色機型的產(chǎn)品序列，完成了企業(yè)從引進、消化、吸收到再創(chuàng)新的質的轉變，更是對全球風電技術的一種貢獻。高海拔機型的規(guī)模化應用，使我國風能資源可利用范圍得到拓展，使更多風能資源具有了經(jīng)濟開發(fā)價值。”

“南風醉人”

南風之薰兮，可以解吾民之慍兮。南風之時兮，可以阜吾民之財兮。

——《南風歌》

“南風服務”是南車風電獲得國家級服務體系五星認證的金字招牌。作為南車的自主運維隊伍，優(yōu)良的服務質量既是南車風電機組實現(xiàn)高可利用率的保障，也是與客戶保持實時溝通，維護良好合作關系的重要紐帶。“‘南風’不僅是南車風電售后服務的簡稱，更取南風的清涼柔軟之意，用高質量的服務溫暖用戶的心靈，為用戶帶來愉快的體驗。” 南車風電分管售后服務工作的副總經(jīng)理陳文劼這樣解釋。

“南風服務”，“這不是一個概念或一種態(tài)度，而是一項具體的行動。”陳文劼說道，“行動的理念集中體現(xiàn)在八個字上，即誠信、熱情、嚴正、高效。誠信是對客戶不隱瞞，包括質量問題和處理問題的方法都要向用戶公開，用開放的心態(tài)來贏得戶用的信任。”記者在華能云南大理五子坡風電場見到了來自南車風電運維團隊的技術人員，這些小伙子由位于湖南株洲的南車風電派駐這里，與華能公司的人朝夕相處，結下了深厚的“戰(zhàn)斗情誼”。“每次出現(xiàn)場檢修，至少都有一名項目公司的人參與，這樣既方便了用戶方及時了解機組的運行狀況，也為質保期結束后項目公司接手設備維護工作奠定了一定的基礎。”南車駐五子坡風電場的運維工程師曹文涯告訴記者。

據(jù)陳文劼介紹，南車風電售后服務始于2009年，經(jīng)過三年左右的摸索，在2012年開始進入品牌化發(fā)展的軌道，從售后服務文化建設和售后服務體系建設兩個角度使售后服務得到加強和完善。目前，已經(jīng)形成了由綜合調度部、組裝調試部、運維服務部和質量控制部組成的完整售后服務部門。

為提高效率，體現(xiàn)“南風服務”的整體形象，南車風電在售后服務領域提出了“服務作業(yè)標準化，服務團隊職業(yè)化，服務管理軍事化，服務工作信息化”的要求。

服務作業(yè)標準化，就是任何作業(yè)都要有據(jù)可依，有作業(yè)指導書，有安全管理方面的規(guī)章條例，尤其是將對安全的重視提到了足夠的高度。“我們有很多文件和規(guī)定，但事實上我理解的安全管理就是兩句話，第一是凡是你認為不安全的事情你都不要去做，比如晚上照明度不夠，人處于疲勞狀態(tài)，這個時候堅決不允許作業(yè)；第二句話是自己成為自己的安全員，然后再成為別人的安全監(jiān)督員。這是標準化其中的兩個方面。”陳文劼說道。

服務團隊職業(yè)化是“南風服務”中精致化和極致化的體現(xiàn)，這不僅指通過培訓來提高運維技術人員的業(yè)務能力，也包括對客戶的行為規(guī)定以及待人接物的儀表舉止。“為用戶帶來愉快的體驗”，說時容易做時難，在分散的一線工作現(xiàn)場要落實到每一個細節(jié)絕非易事。但南車風電做到了這一點，從用戶的反饋中可以清楚看到。

在管理的軍事化方面，售后服務團隊則做得更加嚴格，南車風電提倡的是半軍事化，但售后服務團隊去掉了“半”字，就是軍事化，這既是為了讓服務團隊保持良好的整體精神面貌，也是從負責任的角度對員工安全提出的要求。

服務工作信息化，體現(xiàn)在已經(jīng)搭建完成的現(xiàn)代化信息化的售后服務工作管理平臺上。所有的指令都是通過這個平臺下達、所有的信息都是通過這個平臺進行傳遞、所有的申請和審批都是通過這個平臺完成、所有風場的質量狀況和人員的動態(tài)都在這里展示。不僅如此，這里還是所有售后服務人員交流、學習、考試、考核、討論的園地。

售后服務體系的構建，使“南風服務”的文化內涵得以落地。據(jù)南車風電售后中心主任王立鵬介紹，體系建設采用的是“內聯(lián)外合”的策略，“內聯(lián)”就是把南車風電內部的有效資源充分調動起來，在質量管理、物流管理、技術支持等方面借用整個南車風電已有的力量，從而避免了重復建設；“外合”則是將所有關鍵部件供應商的售后服務力量納入到南車風電的售后服務體系中統(tǒng)一管理，以便快速高效地處理現(xiàn)場問題。

圍繞著文化和體系建設的核心內容，以文化凝聚人心，南車風電的售后服務隊伍穩(wěn)定，成員的運維技術能力在得到迅速提升的同時，也對設備前期的設計技術給予了很好的反饋和支持，使機組的整體設計得到不斷優(yōu)化。2013年，南車風電在國內風電行業(yè)率先通過了商品企業(yè)售后服務體系認證，獲得了五星級認證證書。

管控和調度方式的進步使南車風電的售后服務進入了數(shù)字化、一體化時代，售后服務中心專用辦公平臺和售后服務中心物料管理平臺的建成和應用大大提高了運維管理的效率。現(xiàn)在，“南風服務”為業(yè)主提供的是7天24小時的售后服務。通過在全國重點區(qū)域建設備品備件庫，機組的基本故障可確保在2小時以內排除，一般性故障部件能在24小時內完成更換，重大故障部件的更換不超過3個工作日。在完成現(xiàn)有風電場服務的同時，南車風電正在積極進入有償化售后服務市場領域，為業(yè)主提供質保期外的風電機組運維服務，提供風電場全生命周期的解決方案。這是南車風電在完善自主供應鏈之后的又一次業(yè)務延展，是從“硬件”到“軟件”的又一次飛躍。

就在高原型機組不斷取得市場佳績的同時，南車風電的低風速機組開發(fā)也取得了突破性進展。2013年2月，南車風電首臺2MW低風速機組在湖南株洲成功下線，一年之后，南車風電5臺2MW低風速雙饋機組在岳陽桃花山風電場并網(wǎng)發(fā)電。該款機型很好地解決了我國中南部、西南部等低風速地區(qū)的冰凍問題，并通過動態(tài)優(yōu)化控制策略使發(fā)電量顯著提高。

也許，南車風電人想要攀登的，永遠是新的高度。