完備運維體系，給風電健康一生

本刊 | 王芳

獵獵風中，每一臺風電機組自誕生起要不舍晝夜地運轉20～25年。在全生命周期中，它需要時刻修復受到的傷害，維持健康的“生理機能”，保證7萬多個零部件的正常運行，從而完成捕風為電的使命，這就是后期運維體系要承擔的責任。面對運維市場每年百億元的“蛋糕”，我們亟需改變市場混亂、低價競爭的局面，完善運維服務體系，降低成本，提升質量與效率，給風電健康的一生。

運維市場空間持續擴大，競爭激烈

隨著我國風電持續快速地規模化發展，增量時代將逐步轉變為存量時代，未來的風電后市場空間將持續擴大。據研究和咨詢公司全球數據（Global Data）測算，2025年，全球風電運行維護市場規模將達274億美元（約合人民幣1943億元）。《中國風電后市場發展報告2018》預計，我國風電后市場總體容量到2020年為275億元，2021年將達到300億元。

目前，風電后市場的參與主體包括風電場開發商、整機制造商及其成立的運維公司、第三方運維公司、大部件制造企業以及包含金融、保險、培訓、檢測、認證等行業的各類專業服務公司。

據中國廣核新能源控股有限公司運維事業部副總經理成和祥分析，與國外風電開發商側重于資產管理的情形不同，我國近70%的風電開發份額由“五大四小”等國有企業占有。他們更注重全生命周期的資產管理和運維管理，加上其擔負著解決就業的社會責任，所以較少外委。

此外，開發商現場職守人員較多，能夠更多地發現機組運維的痛點，掌握運營的核心數據，積累運維管理經驗。不過，由于行業缺少標準，整機商制造的機型太多，且多為非標件，開發商難以掌握所有風電機組系列的核心技術。運維人員則需要熟悉更多機型的技術信息，優化運維流程的時間變長，導致效率降低，人員與管理成本增加。

大型整機商一般都擁有自己的運維和技改團隊，技術力量雄厚，熟悉設備，在質保期內積累了豐富的經驗和龐大的數據庫，具備機組精益運維的能力。但整機企業之間存在競爭關系，對其他品牌風電機組的性能、功率曲線等核心數據也了解不夠，且不具備關鍵部件的核心技術，很難跨廠家服務。

維斯塔斯人員在風電場進行運維

第三方運維企業與開發商及整機企業不存在附屬關系，以市場方式獨立運作，是新興的后市場力量。其中，既有從事基礎服務的勞動密集型公司，也有以科技開發為主的高端企業，他們機制靈活，不受機型和廠家的約束，也無體制方面的束縛。后者往往掌握最新的風電科技成果，或融合不同行業的新技術，在某個細分領域中研究得更加深入。劣勢是規模較小，技術實力和人員配置受限，缺乏系統解決能力，難以做到既深又廣。由于運維市場缺乏規范化管理，第三方企業的技術管理水平參差不齊，多缺乏長遠規劃，加上業務量和團隊受市場影響波動較大，也導致其產品質量不夠穩定，難以形成核心競爭力。

葉片、齒輪箱、發電機和油品等由于技術和生產門檻較高，核心技術和規模產能集中在供應商手中，他們在后市場設備供應和技改環節發揮著重要作用，具有一定壟斷性。近年來，由于部件成本受市場擠壓，他們參與后市場服務的積極性也不斷提高。

從前三者的實力對比來看，風電開發商具有資金優勢；整機商具有技術及資金優勢，占據風電后市場70%左右的份額；第三方運維企業只能在夾縫中生存，在價格和服務上博弈。

風電運維一般包括定時檢修、日常運維工作、大部件的更換與特定部件檢修。龍源電力山西公司黨委書記、副總經理岳俊紅表示，按照運維工作內容的能力水平要求，運維工作可分為低、中、高三類：低端主要從事緊固、潤滑、清潔、耗品更換等常規定檢工作，開發商或整機商更愿意將此業務外委給第三方專業團隊；中端包括巡修、故障處理、性能測試等，對運維人員專業水平和經驗要求相對較高，一般情況下由運營商自主承擔；高端的運行優化、技術改造等，主要由整機企業與有實力的第三方獨立或聯合進行。

優利康達風電運維人員在現場實操培訓前再次進行安全培訓

癥結所在，運維承壓

我國風電起步晚，技術迭代速度快，勢必給運維帶來一定壓力，這既來自市場環境的不規范、產業鏈上的技術不成熟，也來自于管理方面的經驗不足、風電設備維護體系不完善等。

預防性維護滯后，基本上是出現故障后再進行處理，我國風電仍處于工業化運維的初期階段。目前，我國風電運行階段的監測主要集中于電氣設備，對一些風電部件，特別是關系到風電設備壽命、運行隱患的關鍵部件卻缺乏有效的、系統的狀態監測，導致運行階段對風電設備的狀態了解不足，無法跟蹤故障的發展趨勢，不能預先發現并提前解決故障隱患。其中一個癥結在于數據共享難，數據質量有待提升。明陽智慧能源集團潤陽能源技術有限公司（下稱“潤陽能源”）總工程師劉昊向本刊記者解釋：“故障模擬在實驗室與現場并不完全一樣，需要長期的現場數據積累，才能提高數據質量和數據利用深度。項目交付后，運行的數據就歸風電場運營商所有，受制于保密、網絡安全等因素，數據只能停留在風電場一側的升壓站或業主監控平臺。某些數據的處理，需要具備很強的分析能力和豐富的經驗，現場運維人員并不能馬上判斷出問題出在哪里。而整機廠家專業的技術支持團隊無法獲取實時數據，造成發現問題時間存在滯后，時效性差，無法做到預防性維護。”

中廣核新能源湖北分公司人員在風雪天中檢修機組

粗放管理。部分企業片面追求當期發電量，整體呈現粗放式經營，運維計劃不合理，資源配置不當，部分運行設備存在不同程度的“亞健康”狀態，無法保障全生命周期效益最大化。

行業缺乏相關標準。例如，缺少針對機組及大部件的服務清單及統一的評價體系，導致運維質量難以保證，驗收混亂，安全事故高發。行業準入門檻低，部分信譽低、能力弱的第三方運維企業低價中標，導致服務不到位，項目半路夭折，或設備以次充好，留下諸多安全隱患。每家企業對人才培訓、評價體系各不相同，專業培訓機構匱乏，培養出的人員素質參差不齊。人員分工協作不夠密切，積極性不高，責任心不強，后續培養不夠，這些導致現場運維時處理時間較長，影響到了風電機組的運行效率。

此外，設備質量風險高，采購庫存積壓嚴重，存貨資金居高不下，運維成本控制承受較大壓力。

缺乏長效解決方案。風電機組出質保后，開發商會對某些項目按照年度招投標模式重新選擇運維企業，機組運維方負責一年期內的運行維護，合同期滿后需要重新招標。部分風電場頻繁交接，很難保障機組維護信息的連貫性，這些運維企業也只關注當年的發電量，不能形成針對機組的長效運維解決方案。有些企業缺乏長遠規劃，對提高設備運維水平所需的軟、硬件投入不足。運維新技術、新工藝等自主研發力量薄弱，處理設備瑕疵的方式粗放，這些都可能造成隱性成本的增加。

人才缺乏，流失大。由于風電涉及多項學科，一線運維人員要具備一定的理論和實操技能，加上環境艱苦，工作辛苦，工資不高，危險系數高，因此，一線人員的流動率比較高。北京優利康達新能源培訓學院院長張軍輝向記者說，“大概算來，工程師們在一線維護風電機組的時間只有五年左右，有的人干兩三年，有的甚至半年就不干了。年輕人在遇到家庭問題或者難以提升等情況下，很難堅持下去。”基層運維人員的年流失率近20%，加上每年新增裝機容量龐大，形成巨大的人員需求缺口；在高端運維領域，則缺少對機組有深刻理解的領軍人才、跨行業人才。

完備運維體系，為運維降本提效

“未來風電上網電價將繼續下降，在機組成本和風電建設成本沒有太多壓縮空間的情況下，我們要深耕風電后市場，通過降低運維成本，進一步降低度電成本，這是保持企業盈利能力、提高風電競爭力的重要一點。”中國農業機械工業協會風力機械分會理事長楊校生曾指出。

專攻術業，多元化服務融合。事實上，后市場運維主體之間存在著既競爭，又合作的關系。在數據共享、備件聯儲、區域化運維、信息化平臺融合等方面可以實現優勢互補。

成和祥建議，由行業協會、開發商統籌協調整個行業資源，聯合整機商和第三方企業建立健康的生態圈；整機商輕資產化、專業化，開放一些非核心的關鍵技術，不儲備龐大的后市場勞動密集型團隊，專注于設計、制造、主控等核心技術；第三方企業摒棄大而全的思路，走高端專業化運維路線，如齒輪箱、葉片、變頻器、大部件再制造等，通過生態圈實現規范市場、互利互惠、優勢共享，通過提供優質運維服務進行降本。

岳俊紅表示，未來三方共存將是一個長期的過程，也符合中國的國情。將低端和高端工作轉讓給運維服務商，是將來一段時間的主要運行模式。同時，對外委工作要加強管理，將外委人員與運營商現場運維人員統一編組，邊運維邊監管，這樣既解決運營商人員不足的問題，又能保障運維質量和運維安全；嚴格第三方資質和人員水平的要求，包括技術的要求，管理水平、業績和誠信及裝備的要求等。

無論是哪一方運維，都要致力于形成長效的運維解決方案。用北京協合運維風電公司市場總監凌云的話來說就是，“要定位于自己是作保姆還是管家，而著眼于長期運維市場，至少要干十幾年甚至是一輩子，才能為業主方創造更大的價值。”

自動消防是多方服務融合的典型案例。據劉昊介紹，自動消防是從其他領域引入風電的成熟技術，第三方產品制造方通過與整機設計方、開發商共同合作，將消防側的監測信息，如溫度、煙霧等信號檢測集成到風電機組的SCADA監控系統中，能夠主動檢測分析并控制滅火控制器，再結合視頻監控系統，做到火情信號的智能診斷、滅火信號的自動控制。

加強預防性維護，探索解決備件問題。未來的發展趨勢是利用信息化，創建風電場全生命周期的運維服務解決方案，從被動維護向統籌性主動維護轉變。針對機組的缺陷進行定制化，或有計劃的個性化運維。通過設備檢測，合理規劃好運維的時間、路線、任務、備件、人員、專家庫支持、信息化輔助等。按照標準化步驟，根據提示，完成運維任務。

針對風電運維中的備件問題，成和祥建議，一是利用信息化手段與整機商、備件商共同建立“聯合儲備機制”，運用互聯網思維提高運維效率。二是聯合整機商和第三方企業進行技術攻關，找出設計參數，進行替代性嘗試。三是呼吁行業主管部門和協會，建立風電機組研發指引，規范機組相關設計和研發，減少非標件。四是對于早期老舊場站研究制定相關等容量替代政策。面對廣闊的市場，除了技術本身之外，企業還要針對平價、競價上網，運用標準化、信息化做集約化、專業化嘗試和探索。

多方位建立集中化區域運維。集中化區域運維是將風電場的數據集中到一個區域的數據中心進行監控，并相應地延伸到為風電場投資商提供數據服務，例如風功率預測、故障預警、微觀選址分析、智慧運維分析等工作。國內大型發電集團多數已經根據裝機情況建立了自己的數字化風電場運營管理平臺。例如，中廣核通過建設區域集控中心，運行值班向安全監管、運行監控、檢修監管、數據分析與技術支持轉變；建設區域檢修中心，讓現場人員能夠從風電場解放出來，通過集約化的方式集中檢修，提升檢修效率，降低人工成本。在特許權大型風電基地的開發中，政府已經在嘗試針對不同投資公司的風電機組建設統一的升壓站和監控中心來進行運維。投產后的運維都交由集中監控服務中心負責，一些小規模風電項目投資商或者分散式風電項目開發商將不會因顧慮投產后的維護問題而制約開發和建設的進度。

加強智能化運維。智慧運維平臺成為風電全產業鏈市場中的重要組成部分。尤其是海上風電面臨的是更加惡劣的環境、更高運維難度、更短作業窗口期、更高費用的維護方式。明陽智慧能源集團股份公司海上工程運維部副總監李永戰向記者表示，在海上風電項目中，需要對風電機組的重要部件進行更深入的智能化狀態監測，例如發電機絕緣電阻監測、齒輪箱潤滑油在線監測、葉片狀態監測、塔筒應力及傾斜監測、基礎沉降監測等，同時需要智能化運維平臺將多種監測數據進行多源融合，通過大數據對機組故障進行系統性分析，找到根本原因，提前預警。

“這迫切需要將底層的智能化平臺基礎打牢，讓數據質量符合各種應用的需求，讓海上風電、分散式風電能夠在新的網絡下更廣泛、更安全地無障礙接入，使系統具有更廣泛的開放性，能夠集成更多不同部件的智能化手段，從而形成數字化運維的閉環。”北京岳能科技股份有限公司總經理朱永峰向記者強調。

安排長期人才培養與儲備策略。人才斷層將帶來相當大的隱性成本，要及早安排長期人才培養與儲備策略。由北京優利康達科技有限公司牽頭起草的《風力發電機組 運行維護人員技能評價》標準將于今年5月實施，張軍輝表示，這使得對運維人員工作經驗的判定有了依據，年輕人能清晰地看到自己在行業中的成長空間和上升通道，隨著經驗的積累和技能水平的提高，相應的薪資待遇也會提升，為行業留住人才起到積極的作用。此外，多位受訪者表示，需要建立校企定向培養機制，培養本地人才，多方位提升人員的歸屬感、凝聚力。同時，應當更多地吸引IT、大數據等跨學科專業人才加入風電行業，以便提高風電的智能化、自動化水平。

我國風電起步較晚，工業制造水平也落后于世界發達國家，相較于歐美風電技術發達、風電設備運維成熟的國家，我國在設備維護、智能化、精益管理等方面還存在一定差距，缺乏系統的、具有預見性的設備管理和完備的運維體系。這些體系的建設需要故障數據樣本的收集、模型的開發、模式的創新、經驗的積累，也需要人力和財力上的投入。任何一個環節出現短板，都可能使運維質量與效率大打折扣。維斯塔斯在中國的裝機容量超過700萬千瓦，出質保期的大約有一半，但運維人員不到200人。除了現場運維，該公司的數據中心還存儲著相當可觀的歷史數據，可以預測和分析診斷風電機組的各項指標、物流、以及培訓等，形成一套比較完備的數字化運維體系。“各項服務鏈有效連接，能夠做到快速響應，實現端對端的標準化指導，盡可能多地節省人力成本。以往每年兩次的定檢，已經可以減少到一次；通過不斷優化智能化產品，運維人員每次現場工作的時長也在減少，同時，也盡可能多地減少各種報表填報，爭取讓現場運維人員下了機組就能直接回家。”維斯塔斯運維服務業務高級經理劉永洪表示，“不過，高端服務技術底層的基礎工作必須做扎實，只有做好日常的工作，數字化、智能化的手段才能顯現價值。”

維斯塔斯工作人員在開展運維作業

2015年，維斯塔斯通過收購第三方運維公司Upwind，使其運維業務占比迅速超越機組銷售；2018年，維斯塔斯耗資1億美元，收購了美國IBM旗下以能源分析著稱的軟件公司Utopus Insights，更加強了其數字化分析診斷能力。2018年，維斯塔斯的機組運維收入接近129億元人民幣，利潤率達25%，資源融合帶來了整體收益的保障。

“一方面，我們要進行有效的投入；另一方面，前期無效的結果顯現出來，也會倒逼企業不斷改進。我們夢想著風電領域也能出院士。”一位受訪人的表述代表了風電運維者的心聲。