浅析在风电场中实施对标管理

浅析在风电场中实施对标管理摘要：我国是名符其实的能源消耗大国，每天需要消耗以煤矿、石油为主的常规 能源不可计数，随着我国乃至世界范围内常规能源的日益减少、消耗殆尽，以庞 大常规能源为主的电力工、企业将会失去唯一生产、发展保障。因此，我们必须 加大对清洁能源的开发利用力度，将传统不合理结构的能源消耗结构逐渐转变为 以风、水、太阳能等清洁能源为主的消耗结构。加大开发力度，高效利用清洁可 再生能源也是实现我国经济可持续高速发展之路的根本对策。关键词：内蒙；江苏沿海；风电场；对标管理内蒙古地区位于风能及其丰富的“三北地区”，具有十分可观的开发前景， 国家一直对其十分重视；江苏沿海风能资源较为丰富，据有关部门统计，目前江 苏沿海风能总储蓄量达到34 690 4MW,是我国千万KW级建设风电基地。这两点 均具备风电场大力兴建的基础条件：风能储备丰富、荷载、荷栽、地质条件等， 均为我国大力发展风电场建设事业的首选位置。风电能源逐渐成为代替煤矿、石 油的具有经济竞争力的可再生能源,不但能够控制能源供应安全,还能实现能源 的稳定供给,同时还能促进经济的高速发展,带动当地经济转型,有效降低环境 污染,对其进行研究具有十分重要的科学意义。本文就从两地选址方面、建设难 度方面、电能输送能力方面、电网消纳能力方面及建成后管理模式、方法、对标 管理进行综合对比两地各自优势及劣势。1 风电产业及场选址对比风电产业主要系指以风能资源作为基础,结合包括风力发电及相应技术条 件共同组成的企业。目前大多风电企业都是以并网发电作为发展重心,其主要由： 风电场、风力、电机整机制造、零部件制造等行业共同构成。我国的风电产业主 要涉及国家政府、电网、发电企业、风电机制造商及供应商、风电研究开发机构 等几个部分,其中由政府牵头,由国家电网与发电企业共同承包,在风电机供应商及相关研究所技术支持下开展开发的一项能源活动。其主要系统结构图如下：图 1 我国风电产业系统结构图我国风能资源较为丰富的地区主要在“三北地区”与沿海地区，“三北地区”可利用的小时数为 50007000 小时以上，同时“三北地区”位于我国冷空气入侵 区域，冷锋附近 20KM 左右位置能出现610 级大风，是高质量的大风。我国有海表 1 我国风能资源主要分布地区表1.1 内蒙古地区选址1.1.1 内蒙古地区风能优势内蒙古自治区总面积118m2，可利用风能面积大约为总面积的80%左右；从 地理环境方面来看，内蒙古自治区属于北半球盛行西风地带，广袤的草原为风能 高质量打下夯实基础，是我国北方的主要风能集聚区。据有效数据表明，内蒙古 自治区风能的总储量为 10.1 亿 KW 以上，占据我国全国可开发利用风能总和的 40%之多；从风能质量方面看，内蒙古自治区全年的有效平均风速为3.7m/s，全 年有效平均风能密度达到 4003600KW/km2 ， 全年有效平均风能功率达到 100400W/m2，年可利用风能时间为44007800h，具有名符其实的风能集聚面积 大、区域分布广、年平均有效风速稳定、年平均有效风能效率高等优点。我国从西部大开发开始，就对内蒙古自治区开始投入开发、发展资金，到目 前为止已建立了众多百万甚至千万瓦级的风电场，在克什克腾旗就已经存在 4 个风电场，总的装机容量高达8W多KW,被美誉为“中国的加利福尼亚”从开 发方面来讲，目前内蒙古自治区还有赤峰科旗、乌兰察布辉腾锡勒、四子王旗等 三地，每年的平均风速均达到8m/s标准以上，年可利用有效风速时均达到8000小时以上，是不可多得的风能选建基地。1.1.2 内蒙古电网建设情况“十二五”计划末，内蒙古自治区有效统计电装机容量已达到 3000 万 KW， 但是这里的KW并不是KW/h,装机容量并不是直接的实际发电量，只有当电能最 终被用户消纳，风能才有经济价值。因为目前内蒙古还存在部分火电厂，而内蒙 古本地地区大部分都是生活用电，工产业用电需求极少，造成无法建设大基地实 现风能有效利用。1.1.3 内蒙古地区电能送出能力及消纳能力早在 1994 年我国就允许电网允许风电场就近上网，并可以收购其全部电 量。但是目前存在一个问题就是电网公司需要提高电能售价需要得到国家有关部 门的批准，不然不得私自调整售价。部分风电成本过高而在销售阶段难以回收成 本只能在风电场所在的省份内进行分摊吸纳，这样的情况导致电网公司在风电能 购销方面没有利润可获，甚至一度是亏本购销，这就造成内蒙古地区部分电网在 经济层面上规避风电上网，对风电能上网传送销售产生巨大阻碍。据有效数据显示，在内蒙地区还存在部分火电厂，且这部分火电厂所生产的 电能基本能够满足本地电力需求，留给风电的余量负荷基本都在100万KW范围 以内。特别是在冬季内蒙天气严寒，冬季午夜后，内蒙电网基本最低负荷为 1230 万KW,其中光是本地火力发电厂供电就多达1200万KW,仅仅留给风电30万KW 余量。此时，内蒙古风电机组大约一半都处于空转状态，所生产风电能无所消耗。1.1.4 后续建设难度经过上文分析，电网规避风电上网，本地火电厂大量存在且供应本地电需， 无论风电能再怎么扩展建设，再怎么提高生产技术，所产生的电能也是无所消耗。 且国家一段时间认为风电上网电价问题是限制风电产业发展缓慢原因，层多次强 行利用行政手段压低风电上网价格，导致很长一段时间风电产业电价极低，发展 迅速，但一直是国家在独立承担支撑，造成我国风电产业畸形发展。风电后续建 设投入力度也是国家独立支撑，政府投入大量资金人力改造改型，发展风电产业， 但收效甚微。直到 2007 年，国家转变发展战略，将风电产业分地区、分区域定 风电上网价，风电产业逐渐出现复苏。据目前有效数据统计，我国装机容量最大 最快的省份是内蒙古自治区，其在 2009 年一年就新增加装机容量 5545.17MW，按照此速度发展，在2050年将会达到450GW，后续建设有充足马力。1.2 江苏沿海选址1.2.1 江苏沿海选址风能优势江苏省处于大陆东部，属于亚热带与温带过渡气候带，四季季风气候特征 明显，具有优越的自然条件，是有名的风能资源丰富区域，其总储量多达 34 690 4MW,其资源分布情况才从内陆一直沿海呈递增趋势发展，在沿海风速等值线于 海岸线分布持平。江苏省沿海地区地势较为平坦，为提供高质量风能提供有效地 理条件，全省平均年有效风速为3.5m/s,有效时数多达3900h,为风能有效利用 区域，江苏省有效风能分布情况见表 2：风能参数有效风能密度（W/m2）有效风能时数（h）达山岛381.57926.5东西连岛271.46632.6燕尾港167.86295.6洪泽58.54308.0大丰80.055486.0兴化57.84670.0吕四96.15771.0海门63.93404.0启东71.83946.8.0南通49.54462.0南京68.74341.0东山81.05422.0沐阳36.22500.0表 2 江苏省主要分能参数分布1.2.2 江苏沿海电网建设情况江苏处于长江三角洲地区，地势较为平坦，有利于风电场的修建，且沿海 的风能资源丰富，能够提供高质量稳定的风能。在 04 年以来，江苏省的风电场 建设前期工作及准备建设项目均取得不菲成绩，在 2008 年，已经出现6 座风电 场，总装机容量为840MW，且在2008年就已经有558MW投入运转。据电网公司 统计，目前全省在建和待核准的风电场项目总装机容量已经达到恐怖的 1980MW， 且朝着海上风电场方向大力发展。1.2.3 江苏沿海电能送出能力及消纳能力江苏省是有名的能源消耗大省，其中能源消耗主要又以电能为主。 2004年 江苏省缺电量就多达806万KW，电力供需缺口高达25%。随着国家加大对沿海地 区改革及发展，缺电量及缺口一直呈上升趋势。江苏省的风电场主要修建于苏北地区，而缺电量及缺口主要成分位于苏南地 区，电网的疏松能力受到极大考验。近年来，江苏电网已经建成并投入使用的南 京大胜关、镇江五峰山、江阴大跨越等输送渠道，江苏省目前形成的电能输送格 局为“三纵三横”能将电能输送有效提升至650万KW,有效缓解用电荒、电力 供需缺口。 2007年的徐州-宿迁-南京-三江口电能输送渠道建成、2010年“北电 南送”、“西电东送”等供电渠道完善，整个江苏省缺电问题及电力供需缺口问题 得到完善解决。1.2.4 后续建设难度江苏工业发达众所周知，产业类别十分齐全，目前正在朝着国际制造业基地 而发展，因此对电能的需求会持续上升。在目前，江苏省的风电场发展已经开始 逐渐朝着海上发展，海上有广阔的发展空间及优质风能，能够为风电场提供高效 稳定风能。国家对于海上风电场建造及投运有着很大的支持力度，相信在国家的 大力支持及本地各方面保证，风电场后续建设将会迎来另一个春天。2 机组选型、价格、维护成本对标管理2.1 对标管理对标管理又被称之为标杆管理，主要系指以促进企业绩效的真正改进与提高 作为目的而去寻找、分析、研究优秀产品、服务、设计、机械设备、流程、管理 实践的一种系统方法。其能够帮助企业快速正确定位自身，通过学习、研究、全 员参与的动态循环过程，最终达到企业绩效改进与提高。2.2 风电场机组选型、价格、后期维护成本对标管理2.2.1 分析阶段分析阶段是收集目前已建风电场的型号及其当初采购的价格，在投运阶段所 产生的维护费用。分析阶段主要是选型、价格、综合设备能耗方面，设备能耗由 风机可利用率、容量系数、等效利用小时数、风能利用系数这几个方面。其中风 机可利用率与容量系数这两个指标主要反映了风机自身设备运行情况，能够真实 反映风机的健康水平，综合计算即可得出设备能耗方面，为对标管理提供分析理 论依据。计算公式如下（本文不对计算公式进行相关研究）：ij-i_E E 笑际=二三吞.工E理论主要系指统计周期内风能发电机组在相应风速下依照标准风功率 曲线来计算的总电量，单位为（KW.h）。工E实际主要系指统计周期内风能发电机组实际总电量，单位为（KW.h）。分析阶段收集的主要机型、价格、规格方面信息如表 2.品名价格机型（w）规格（w）风力发电机11000Zf-30003000风力发电机4000Zf-10001000风力发电机3500Zf-500500风力发电机11000Zf-30003000风力发电机6500Zf-20002000风力发电机4000Zf-10001000风力发电机3500Zf-500500小型风力发电机6500Zf-20002000风力发电组6000一一风力发电组84000一一风力发电组8500一一风力发电组170000一一表 2 分析阶段收集的主要机型及价格及规格2.2.2 选定标杆阶段通过分析阶段的各种渠道收集关于机型、价格、综合设备能耗方面数据， 从而确定主要的对标指标，并根据这个对标指标提出相应的系列指标，共同组成 完整的对标指标体系。比如风电场在选机型阶段选了价格稍高于原机型的发电 机，但是其功率缺比原机型提高了20%，那么从电量效率方面却得到了有效的提 高。2.2.3 对标比较阶段采用多渠道、多种方法了解标杆单位选购机型及价格及维修成本，对照单 位在前期购买机型、价格、维修成本方面实际情况，找出两者间差距及发电效率， 从而有针对性的编写比较调研专题报告。2.2.4 实践阶段根据报告后制定的主要实施方案来制定具体的实施措施与计划，将制定的计 划与措施落实到每一次的采购维护中，动员与激励全企业员工特别是采购人员共 同制定计划，如果对标管理内容较为复杂如：机型相关数据及功率计算等方面， 企业可以聘请相关专业人员进行全程指导监督。在实施一段时间后，既要结合对 标管理的最终目的，把近期取得的成果进行阶段性的总结与报告：对标成果介绍、 过程介绍、取得效益介绍、存在问题、下一步改进计划等等。2.25 改进阶段针对实施阶段的总结，制定出具体详尽的改进措施，在后一段的时间中进行 落实。同时，企业应该注意对标指标在达到要求后，可以动态调整对标标杆，从 而获得更大的利益与不竭动力。3 建成后管理方式及成本的对标管理3.1 加强基础的管理，降低成本建立健全的规章制度，对企业原有的规章制度进行完善改进，使现规定具有 指导性、实用性、操作性。只有规范化的规章制度才能使企业按照正规化、标准 化、精细化方向发展。3.2 狠抓生产一线班组建设一线班组是风电企业面对机组最直接的作业单位，在风电企业中充当着极为重要的班组。做好一线班组的建设，才能保证风电场的正常稳定运行，企业才能有良好地发展空间。3.3 加强安全管理，降低不必要的成本损失 安全管理一直被企业强调，也是企业安全生产的重要组成内容，如何安全管 理也是企业必学的一门综合性学科。风电场的行业特殊性决定了一线班组随时都 在与危险打交道，做好安全生产工作是首要工作。假如一线员工的生产安全都无 法保障，那么生产效率必然受到影响，要积极地开展各项预防性工作，防止安全 事故的不必要发生。3.4 认真做好机组检修管理工作 风电机及风电机组的使用寿命一般为 20 年，在超过“服役”期限后会出现 各种问题，且随着“服役”时间越长，可利用率越低。要风电机组稳定高效运行 必须对设备的维护工作做到位，做到认真、仔细、科学管理。首先要保证机组的 “服役”时间达到设计标准20 年，另一方面要在提高可修复系统的维修性及可 用状态的维持时间。3.5 风电机组运行管理 风电场运行稳定是保证电能上网的基础，因此应该严格按照制定的运行管理 标准进行管理，每段时间对标准进行核实及完善，让整个运行过程一直处于安全、 高效、稳定状态。运行管理过程中做好一线班组的排班工作，优化工作效率，对 于如何排班可以借鉴相关优秀单位排班经验及成果，结合本地实际情况，做到科 学化排班。对于整个企业而言是没有最好的，只有更好。企业应该积极向系统内外先进 的单位或者企业进行学习，结合自身企业实际情况不断进行完善改进，树立企业 对标指标标杆值。长期坚持每个月收集相关企业风电场的运行指标数据，进行分 析，然后与本企业数据进行对比，找到自身不足点，针对不足点进行制定专门针 对性的制度及改进措施。4 结论 我国是能源消耗大国，也是风能丰富的能源大国，风电场在我国运行已经上 了轨道，但是在运行过程中还是存在部分问题。需要企业不断去探索适合风电场 建造的地址，采用专业化的技术手段，通过高端风电机组设备，结合当地政策， 制定出对标管理标杆。从风电场选址-建设-投运-管理各个方面实行对标管理， 确保整个风电行业健康稳定发展。参考文献：1 无 . 内蒙古“煤(风、光伏)电用”产业链战略J. 北方经济：综合版,2011,(15):36-39.2 王英,赵建民，陈慧等.内蒙古风能资源数据库共享服务系统J.电子设计工 程,2012,20(17):32-35.3 董长海.内蒙古巴雅尔地区近50年气候变化特点分析J.内蒙古科技与经 济,2011,(6):65-65,67.4 罗梦森，何浪，彭华青等.基于WRF模式的江苏沿海风资源评估J.江苏农业 科学,2011,39(3):486-491.5 凌申.江苏沿海风能资源禀赋与开发利用研究J.资源开发与市 场，2010，26(1):48-51.6 顾纪瑞.江苏沿海开发中风力发电产业的重大进展和过度竞争J.现代经济 探讨，2011，(1):27-31.7 孙元章，林今，李国杰等.采用变速恒频机组的风电场并网问题研究综述J. 电力系统自动化，2010，34(3):75-80.8 吴林伟， 张建华， 刘若溪等. 考虑风电机组故障的风电场可靠性模型及其应用 J.电力系统自动化,2012,36(16):31-35.9 邹见效，李丹，郑刚等.基于机组状态分类的风电场有功功率控制策略J.电 力系统自动化，2011，35(24):28-32.10 杨洪明， 王爽， 易德鑫等. 考虑多风电场出力相关性的电力系统随机优化调 度J.电力自动化设备,2013,33(1):114-120.11 柴雯,杨志刚，张曙光等风电场工程安全评价方法及验收管理系统J.水 力发电，2010，36(4):82-84.12 杨春伟， 刘晓明. 关于特大型风电场运营管理的一些初步想法 J. 电器工 业，2012，(8):68-69.13 向文平，武彬，刘世和等.对标管理在电力企业班组管理中的应用实践 J. 中国电力教育,2012,(15):114-116.14 马燕红，陈立涛.浅析电力营销同业对标管理J.中国科技博 览,2012,(10):58-58.15 毕 显 天 . 对 标 管 理 在 发 电 企 业 的 实 践 及 应 用 J. 魅 力 中 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