當金山，位于甘肅省酒泉市阿克塞哈薩克族自治縣，東、西連接祁連山與阿爾金山。翻越海拔3800米的當金山口，就進入了素有“世界屋脊”之稱的青藏高原。由于海拔高、山勢陡峻、常年氣溫低，當?shù)刂脖幌∈?、人跡罕至。有人曾如此形象地描述:“抬頭不見鳥，低頭不見草；風吹石頭跑，六月穿皮襖。”當金山地區(qū)的環(huán)境之惡劣，由此可見一斑。

 

　　10年前，一群逐風而動的“拓荒者”來到這片戈壁灘，憑借“敢為人先”的精神克服重重困難，開發(fā)了全國首座高原示范型風電場——甘肅華電福新能源有限公司阿克塞分公司阿克塞當金山風電場（下稱“當金山風電場”），總裝機容量為9.9萬千瓦。投運以來，項目整體運營狀況逐步趨好，66臺由中車株洲電力機車研究所有限公司（下稱“中車株洲所”）提供的高海拔風電機組性能穩(wěn)定，2018年發(fā)電2.4億千瓦時，創(chuàng)歷史新高。2019年，這一紀錄有望被打破。

 

　　日前，本刊組織的“最美風電場”活動報道組深入一線，循著這座高原示范風電場的發(fā)展足跡，多角度呈現(xiàn)其運營效果以及取得的經(jīng)驗。

 

 

　　公開資料顯示，當金山風電場于2010年11月開工。彼時，高原地區(qū)的風能資源開發(fā)較少受到關(guān)注，這意味著沒有成熟的經(jīng)驗可供借鑒，一切都要摸著石頭過河。

 

　　復雜的地形和惡劣的氣候進一步加大開發(fā)難度。中國華電集團公司甘肅分公司副總經(jīng)理董小泊清晰記得，建設(shè)伊始，場區(qū)的道路尚未完全修通，路況很差，設(shè)備運輸困難。輸電線路需要經(jīng)過平均海拔超過4000米的當金山，架設(shè)難度極大。同時，當?shù)貧夂蚝?，冬季最低溫度會降至零?0攝氏度，甚至更低，疊加上海拔高引發(fā)的高原反應，現(xiàn)場人員經(jīng)受了極大的身心考驗。

 

　　“整個過程值得細細回味，大家都付出很多心血。”他動情地說。

 

　　最終，在當?shù)卣块T的大力支持下，通過提前制定周密計劃，施工中合理安排資源、充分發(fā)揮參建方的優(yōu)勢等措施，項目一期33臺風電機組（裝機容量為4.95萬千瓦），于2011年11月全部投運；2012年5月，二期（33臺機組、4.95萬千瓦）全場并網(wǎng)發(fā)電。

 

　　經(jīng)過數(shù)年的持續(xù)優(yōu)化，當金山風電場的運營漸入佳境。本刊記者在采訪中獲悉，2018年，面對西北地區(qū)棄風限電嚴重的不利條件，在6.4米/秒的年平均風速下，年發(fā)電量達到2.4億千瓦時，年利用小時數(shù)為2416小時，比甘肅省平均值的1772小時高出36.3%，位居中國華電集團甘肅分公司的所有風電場之首。在中國電力企業(yè)聯(lián)合會發(fā)布的“2018年度電力行業(yè)風電運行指標對標結(jié)果”中，當金山風電場還被評為了3A級項目。

 

　　基于運行數(shù)據(jù)對比來判斷，2019年的發(fā)電量有望超過2.6億千瓦時。前10個月，在平均風速為6.55米/秒的條件下，發(fā)電量突破了2.35億千瓦時，比2018年同期高出0.15億千瓦時。

 

　　在董小泊看來，作為示范項目，開發(fā)當金山風電場的初衷已經(jīng)基本達到。

 

　　“選擇在阿克塞地區(qū)建設(shè)全國首個高原示范風電項目，一方面是因為我們希望探索在更多條件相對艱苦、風能資源和電力送出較好的地區(qū)開發(fā)風電，從而避免大家扎堆在熱點區(qū)域帶來的一系列問題，并由此在業(yè)務布局上做到‘人無我有，人有我精’，增強自身的核心競爭力；另一方面，則希望通過發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)，推動當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展。”他解釋道。

 

　　據(jù)了解，通過當金山風電場的開發(fā)，華電集團積累了大量高原風電開發(fā)經(jīng)驗，并初步組建起能夠適應高原風電場運營管理需要的團隊，為這家企業(yè)進軍青海、云南、貴州等地區(qū)的風電市場奠定基礎(chǔ)。

 

　　在帶動地方發(fā)展方面，當金山風電場的價值也逐漸顯現(xiàn)。阿克塞自治縣屬于少數(shù)民族聚居區(qū)，經(jīng)濟基礎(chǔ)薄弱。當金山風電場的建成，拉開了阿克塞發(fā)展新能源的序幕，在這張“名片”的成功示范下，一批風電和光電項目紛紛落戶當?shù)兀履茉闯蔀樵摽h的支柱產(chǎn)業(yè)之一。

 

　　據(jù)董小泊透露，目前，華電集團在甘肅地區(qū)積極儲備資源，并推進部分已核準項目的建設(shè)。“雖然存在很大困難，不確定因素也較多，但是這些都是發(fā)展中出現(xiàn)的階段性問題，我們?nèi)院芸春瞄_發(fā)前景，對國家的新能源政策也充滿信心。”

 

　　針對甘肅的風電開發(fā)，有業(yè)內(nèi)專家建議，企業(yè)仍需保持謹慎。“甘肅的棄風限電局面，短期內(nèi)難以得到根本性轉(zhuǎn)變，再加上在推行電力市場化交易過程中出現(xiàn)的‘保量不保價’，甚至是‘量價齊跌’問題，以及‘兩個細則’考核日益嚴格，企業(yè)投資稍不謹慎，就有可能導致現(xiàn)金流緊張，出現(xiàn)虧損。”

 

　　董小泊指出，解決好上述問題的關(guān)鍵是，各方應當站在國家戰(zhàn)略的高度看待發(fā)展風電的重大意義，規(guī)劃產(chǎn)業(yè)布局時做到全國一盤棋，實施的政策也要更加貼合產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需。

 

 

　　同樣從當金山風電場開發(fā)中收獲頗豐的，還有作為整機設(shè)備供應商的中車株洲所，這是其參與的首個高原風電項目。

 

　　“通過對示范項目運營過程中出現(xiàn)的問題進行分析、總結(jié)，為我們的整機技術(shù)優(yōu)化迭代、其他同類型地區(qū)風電場的建設(shè)和運營提供了借鑒。”中車株洲所當金山風電場服務經(jīng)理沈文表示。

 

　　在當金山風電場，66臺單機容量為1.5MW的中車株洲所第一代高海拔風電機組投運至今，各項關(guān)鍵性能指標保持在很高的水平上，2018年的平均可利用率（TBA）達到99.61%，平均無故障運行時間（MTBF）為5535小時，均在中國華電集團甘肅分公司的所有風電項目中排名第一。沈文告訴記者，中車株洲所一直將當金山風電場作為標桿項目推廣，依靠在首次應用中建立的良好口碑，1.5MW高海拔機組后來為該公司贏得大量高原風電場整機供貨訂單，貢獻了可觀的市場業(yè)績，還獲得從國家到省、市級的多項榮譽。

 

　　在談到高海拔風電機組的研發(fā)情況時，中車株洲所風電事業(yè)部客服中心副總經(jīng)理趙少偉感慨萬千：高海拔風電機組能取得如此好的業(yè)績，實屬不易。早在2009年，基于對未來市場走勢的研判，中車株洲所即啟動了高海拔風電機組的研發(fā)。此時，業(yè)內(nèi)對在高原地區(qū)開發(fā)風能資源的技術(shù)要求缺乏深刻認知，相關(guān)設(shè)計標準也是一片空白。面對這種情況，中車株洲所研發(fā)團隊依然決定成立項目組，開始進行高海拔風電機組的研發(fā)工作。借鑒中車株洲所參與建設(shè)青藏鐵路時積累的高原機車設(shè)計經(jīng)驗和標準，并廣泛咨詢具有高原電氣研究、試驗經(jīng)驗的研究院所，制定出初步的高海拔風電機組技術(shù)方案。再結(jié)合現(xiàn)場調(diào)研，根據(jù)收集到的信息對方案進行完善，最終實現(xiàn)技術(shù)突破，在其既有機型的基礎(chǔ)上研制出了1.5MW高海拔風電機組。

 

　　針對高原地區(qū)具有的空氣密度低、高濕度、強雷暴、易凝露、強紫外線照射等特殊氣候和環(huán)境特點，該機型采用了大量針對性設(shè)計。比如，機艙罩和輪轂罩選用抗紫外線性能好的膠衣材料；增加防雷接閃點的數(shù)量，擴大葉片中防雷下引導線的截面積；提高機艙控制柜和塔基柜內(nèi)加熱器的功率；對動力系統(tǒng)進行降容處理。從實際運行來看，這些措施達到了預期的效果。此后，中車株洲所對高海拔風電機組的相關(guān)技術(shù)和施工要求進行了深度的歸納和總結(jié)，最終形成了國家標準《高海拔型風力發(fā)電機組GB/T37921-2019》，并將于2020年3月實施。該標準對高海拔風電機組適用的外部條件、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、運輸、安裝、調(diào)試、運行和維護都做了相應的闡述。

 

　　在第一代機型推向市場取得不錯反響后，中車株洲所又陸續(xù)開發(fā)了第二代、第三代高海拔風電機組，單機容量覆蓋1.5MW、2MW、2.5MW、3.6MW。這些機組被安裝到甘肅、青海、云南、貴州等地的風電場，整體運行表現(xiàn)不俗，在云南五子坡風電場甚至創(chuàng)造出“單臺機組年利用小時數(shù)達5300小時，全場平均超過4000小時”的紀錄，引發(fā)廣泛關(guān)注。

 

 

　　一個好的風電項目，背后必定有一套高效的運維體系作為支撐，當金山風電場也不例外。

 

　　據(jù)了解，當金山風電場目前共配備17名運維人員，均已通過職業(yè)技能鑒定中級工考評，5人通過高級工考評。

 

　　被問及在運維管理方面有哪些好的經(jīng)驗時，當金山風電場場長李生林給出的答案是，“我們始終堅持‘應修必修，修必修好’的原則，以狀態(tài)檢修為主，定期檢修和故障檢修為輔，運用風電機組振動在線監(jiān)測、故障診斷平臺等，結(jié)合監(jiān)控數(shù)據(jù)的實時統(tǒng)計與分析，使檢修工作從過去傳統(tǒng)的以‘修’為主，轉(zhuǎn)變到以‘管’為主上來。”

 

　　“正如李生林場長所說，目前，中車株洲所對客戶服務的總體定位就是要更好地為客戶創(chuàng)造價值。所以，我們在運維過程中將這種理念與服務工作進行了高度的融合，主要體現(xiàn)在四個方面：第一，通過持續(xù)不斷地進行技術(shù)改造來提升風電機組運行的效率和安全。例如，我們與業(yè)主方共同開展了電池柜加熱器和高電壓穿越等方面的技改。第二，對運維技術(shù)進行了創(chuàng)新，分別開發(fā)了SIS（集控系統(tǒng)）、PHM（健康管理系統(tǒng)）、EAM（資產(chǎn)管理系統(tǒng)）三個平臺，最終實現(xiàn)機組監(jiān)控、故障預警、故障分析與診斷、系統(tǒng)自動派工、人員管理等的一體化。第三，推動服務模式的轉(zhuǎn)變。中車株洲所對所有風電場進行了區(qū)域化管理，設(shè)置區(qū)域經(jīng)理，由其對所轄項目進行管理。同時設(shè)置了區(qū)域庫房，在人員管理、備品備件調(diào)配等方面可以更加快速地響應客戶的需求。第四，建立健全了服務工程師的晉升和考核標準與機制，確保由優(yōu)秀的人員為客戶開展優(yōu)質(zhì)的服務。”趙少偉說。

 

　　沈文以電池柜加熱器技改為例向記者介紹，改造前，電池柜通過加熱板從電池組底部加熱，電池受熱不均勻，因低溫引起的電池故障較多。技改后，將原來的電池加熱板拆除，在電池組周圍安裝兩個加熱器，用風扇向相對方向吹風散熱，在柜內(nèi)形成氣流環(huán)，確保柜內(nèi)的溫度均衡，改善了電池整體運行環(huán)境，使電池使用壽命延長，大幅降低維護工作量。

 

　　憑借在長期合作中的良好表現(xiàn)，中車株洲所的技術(shù)實力和服務能力得到了業(yè)主方的認可。“他們現(xiàn)場人員的響應速度快，服務質(zhì)量也好，消缺很及時，每次都能夠及時解決各種疑難問題。”李生林說。

 

　　正是基于彼此間的高度互信，2018年1月，當金山風電場一期出質(zhì)保期后，業(yè)主方?jīng)Q定將設(shè)備的維護工作繼續(xù)交由中車株洲所負責。

 

　　談及原因，董小泊表示，“主要有兩個方面的考慮，一是中車株洲所的團隊之前確實做得不錯，設(shè)備交給他們，我們放心；二是希望在與他們的交流、學習中，我們的團隊能夠持續(xù)提升技能水平。”

 

　　隨著兩期項目陸續(xù)出質(zhì)保期，中車株洲所在當金山風電場的運維工作也進入到一個新的階段，但其落腳點依然是提升服務質(zhì)量。參與一個風電項目，就必須全力建設(shè)好這個“家”，這是中車株洲所對其所有現(xiàn)場人員的基本要求，在當金山風電場服務長達9年的沈文或許對此有著更為深刻的理解。