“无风满地沙,有风不见家,小风填渠路,大风埋了家。”这是解放前甘肃广泛流传的一首民谣。那时人们对风怀有与生俱来的恐惧,根本不会想到,几十年后,塞外恶土的野大朔风会给家乡、给中国发展带来一缕新的生机。
近年来,国家力推清洁能源发展,经济增长点有限的甘肃顺势发力新能源,短时间内取得了“世界级”成绩。截至2015年7月底,甘肃全省电源总装机为4369.55万千瓦,较2012年增加1438.68万千瓦,其中风电装机1102.11万千瓦,同比增长55.8%,稳居全国第一。
规模上去了,烦恼也随之而来。国家能源局稍早前发布的上半年数据显示,甘肃弃风电量31亿千瓦时、弃风率31%。虽然“十三五”风电大基地的装机节奏已被国家控制,但既有的“盘子”也让众多新能源企业感觉“透不过气”。甘肃风电场的机组可利用率到底能达到多少?如何在既有的环境下抢发电量、尽可能多地创造经济效益?跟随《风能》杂志主办、壳牌协办的“最美风电场”活动,《中国能源报》记者日前走进了位于甘肃省白银市景泰县的大唐景泰兴泉风电场。
运维是最大挑战
大唐景泰兴泉风电场是景泰地区建设较早的风场之一。风电场总装机容量94 MW,其中一期大唐景泰特许权风电场装机容量45MW,安装30台华锐风电科技有限公司生产的SL1500/77型风力发电机组;二期景泰兴泉本地化试验风场装机容量49MW,安装兰州电机厂生产的FD6065-1000型试验机组10台,华锐SL1500/82型机组26台,两期工程分别于2008年10月和2011年4月并网发电。
“甘肃的风电场有三怕:一是‘无解’的弃风限电,二是‘闹病’的风电机组,三是不给力的维修服务。”景泰兴泉风电场一位负责人告诉记者。
据了解,景泰兴泉风电场属于特许权风场,且其位于景泰县喜泉镇西北方向1公里处,由于距县城较近,基本实现了本地消纳,2014年弃风率约为10%,境况大大好于甘肃酒泉地区。
“风场面临的最大问题是安装有早期机组和试验机型,且制造商服务相对滞后。”景泰兴泉风电场场长张建虎表示,“按照公司定员标准,景泰兴泉风电场实际检修员工还不到标准定员的50%,在人员严重不足情况下,还要面临风机厂家人员短缺、技术力量薄弱等问题,需负担大部分风机检修任务。此外,风机设备运行故障率高,运维任务艰巨。”
风电机组的故障处理周期长、维修效率低,将直接导致风电机组可利用率降低。据了解,2014年景泰兴泉风电场因设备停机、备件不到位损失电量达600万千瓦时。为解决这一问题,景泰兴泉风电场独创了运行、检修独立管理工作模式。目前,除试验机组外,风电场的其他机组检修工作均由自己的员工进行。
“现在风场设备可利用率已连年保持在98%以上。”张建虎说。
安全+技改=效益
茫茫戈壁给风场带来了效益,也埋下了隐患。雨季风场附近道路泥泞不堪,晴天飞沙走石。更值得注意的是,景泰兴泉风电场10kV架空集电线路地处沙漠边缘,阵性大风多,风机集电线路隐患较多,线路支持瓷瓶固定不良,经大风晃动经常发生线路跳闸故障,这不仅影响风电场安全可靠运行,还严重影响抢发电量工作。
一位风电场人员告诉记者,他们放弃了周末休息,每天从早上6时工作至晚间20点,顶着高温烈日对风电场16条架空线,1500多根电杆横担,4500多个瓷瓶加装平垫、弹垫、螺母。“检修班平均每人登杆190次,才将架空线存在的安全隐患消灭在了萌芽状态。”
辛勤付出必有回报。目前景泰兴泉风电场已实现长周期安全生产2315天,完成发电量15393.75万千瓦时, 全年未发生安全生产事故。截止到2014年12月31日,景泰兴泉风电场实现了安全运行1950天的历史最好记录。
“投运以来,景泰兴泉风电场项目风机稳定运行,发电量水平稳步提高,2011年完成发电量15978.2万千瓦时。2012年景泰兴泉风电场完成发电量16006万千瓦时。2013年景泰兴泉风电场计划完成发电量16110万千瓦时。”张建虎说,“2014年以来,由于受电网限电的影响,发电量水平有所下滑,但风电场还是抓住一切时机抢发电量,尽可能多的创造更多的经济效益。”
据了解,风电场采取的第一个增发措施就是改进技术。“为了增加发电量,集团正在组织风电场对叶片涡流发生器进行试点,涡流发生器在不同的风速区能够增加的发电量不同,风速越低的地区增加发电量越高。”一位风电场技术人员告诉记者。“截至目前景泰兴泉风电场安装有该设备的机组发电量提高了1%,试验还在继续,通过优化发电量可能还会有所提高。”
此外,据张建虎介绍,目前甘肃酒泉至湖南的特高压输电线路正在建设当中,在该通道建设完成后,甘肃省弃风限电情况或将得到缓解。而甘肃省发改委也正在针对限电问题尝试风火发电权交易与新能源大用户直供。
"我们已经参与风火发电权交易项目,新能源大用户直供目前则是属于前期调研阶段,将来可能是以竟价的方式开展项目,这给风电场可靠发、供电工作提出了更高的要求。”张建虎说。
二是规模化的发展方向。从中煤煤化工实践来看,规模直接影响项目的竞争力。例如中煤榆林年产60万吨烯烃,中间产180万吨甲醇,折算甲醇完全成本仅1000元/吨,内蒙远兴能源的年产60万吨甲醇项目,完全成本达到1500元/吨,而龙化年产25万吨甲醇,完全成本则达到1900元/吨。中煤图克化肥一期年产175万吨尿素,完全成本已经能够达到1150元/吨,处于行业最低水平。
规模对于煤化工项目至关重要。单体项目规模小,必然工艺落后、系统复杂、劳动效率低,项目的经济效益难以保障。规模化将最大限度提高效率,是技术和管理创新的集中体现,代表了先进生产力。只有规模化、集约化,才能实现专业化、精细化,才能创造新的低成本竞争优势,从而打造资源规模化、生产规模化、转化规模化、输送规模化的上下游规模一体化现代工业范式。
三是高端化的发展路径。十八大提出“推动能源生产和消费革命”,《中国制造2025》也为未来指明方向。煤炭从传统燃料到燃料与原料并举本身就是能源消费的一场变革。未来煤化工技术空间很大,能够通过技术革新缩短工艺路线,从而降低成本,提升安全可靠性。
近期我看到中石化和华电开展“智能工厂”建设的报道,对产业提质增效升级、加快推进制造业迈向中高端具有示范意义。煤化工本身就是诸多先进工艺、技术和装备的集成,从原料的选择、工艺路线的研究、技术装备的选型、产品结构的调整都是不断研究、试验和提高的过程。
目前,我国化工产业总体上处于全球价值链的中低端,自主创新不足,产品低端化、同质化,竞争力不强,面对产能过剩的市场形势,高端化发展方向可能是必然的趋势,不断提高产品技术含量和附加值,参与更高层次的国际竞争。
四是体制上的创新激励。煤化工产业发展离不开科研和人才队伍的保障。体制机制上的创新应该关注几个方面。一要创新激励机制,激发科研活力。目前科研机制不活,是影响积极性的重要因素。如果在科研机构等人数较少的单位,局部推行员工持股或管理层持股,形成利益共同体,将有利于决策、管理和监管。二要打造精干高效的组织体系。近年来,中煤一直秉承着“精干高效”原则建设项目,在项目和企业增多、资产规模翻番的情况下,6年累计减少用工近2万人,化工项目在规模扩大的基础上,用人仅为传统企业的1/3。三要创新文化机制。国有企业要有体现包容性文化的制度安排。创新和改革不是百分之百能成功。对宽容失误要有制度性安排,才能鼓励大家去创新,去改革,从而推动企业发展,推动生产力发展,推动社会整体发展。
五是全球化的竞争视野。煤化工产品对市场极为敏感,其产品实质上是全球市场、全球供给,因此其面对的竞争是来自全球的,必须跳出国内看国内,跳出行业看行业,树立产品竞争的全球观。必须清醒认识石油价格下行,美国页岩气革命,中东低价能源等正在取代廉价劳动力,塑造全球经济新格局。而国内因为劳动力等生产要素价格过快上涨,产品成本上升较快,只有先进的工艺、领先的技术、精干的体制等因素的变革,才能弥补自身的短板,参与国际竞争。
(作者为中国中煤能源集团有限公司董事长,本文根据作者在2015中国(鄂尔多斯)煤化工发展论坛上的发言整理)