赵凯 邢文强 李亚军 苏迎春
华能新能源股份有限公司蒙西分公司 内蒙古呼和浩特010010
摘要：随着技术的不断变革，新能源作为我国能源革命的主战场，发挥着越来越重要的作用。但我国新能源发电企业项目开发模式粗放、风电机组可靠性差、运维管理水平差、安全生产基础薄弱等问题也逐渐凸显。近些年，电力企业所面临的生产经营环境复杂严峻，正处于一个关键的变革时期，无论从顺应时代发展、应对形势变化需要，还是从满足企业自身需要的角度看，实施智慧风电场建设的发展战略，持续提升企业核心竞争力都十分必要。
关键词：三维一体；智慧；风电场建设
近年来，随着产业结构调整、经济转型深入，以及电力体制改革的落地实施，能源企业补贴资金不足、政策争议加剧，生态保护的责任和压力空前强大；地方市场主体和资源多元化，发电侧的行业竞争日趋激烈，风电设备更新换代快，部分投产时间较长的风电场设备问题突出。作为支撑经济社会运转的技术密集型企业，风电企业必须运用更加先进的技术和管理手段，方能从容应对挑战，用最低成本实现企业的提质增效。
一、智慧风电场建设要求
党的十九大以来，建设网络强国、数字中国、智慧社会成为新的发展战略，智慧化建设是经济、社会发展的大势所趋，也是国家能源集团的发展方向。 智慧风电场建设是国家能源集团对标世界一流必行之道，国务院国资委召开中央企业创建世界一流示范企业座谈会，将国家能源集团等央企作为创建世界一流示范企业。新能源发电有限公司成功入选国家能源集团一流新能源公司创建重点单位名录，左庄风电场成功入选国家能源集团39家培育世界一流重点风电场名录，建设世界一流新能源企业也成了新能源公司的使命担当。智慧风电场建设是顺应行业发展潮流之道，从行业整体来看，能源企业面临着补贴资金不足、政策争议加剧，生态保护的责任和压力空前强大，风电设备更新换代快，部分投产时间较长的风电场设备问题突出等诸多困难与压力。因此，探索新的行业发展之道，是能源企业当前的必行之路。
二、“三维一体”建设智慧风电场做法
创建世界一流智慧风电场需要切实解决好企业发展过程中面临的重点难点问题，需要有新的执企理念、创新实践、技术应用来厚植发展优势。
在新能源公司逐步开展了无渗漏风电场、安全生产标准化风电场、智慧风电场创建工作，组织编制了智慧风电场建设方案，明确了以左庄风电场试点创建世界一流智慧风电场的总体目标和实施径，从“风电机组、场级控制、管理决策”三个维度探索单机性能提升、智慧风场建设、一流企业创建的一体化新模式。
1、风电机组从点上构建“容量 + 效益”精益管理新模式，风电机组的智慧化是智慧风电场建设的基石，从在运项目单机性能提升、在建项目技术创新应用上对风电单机进行“精耕细作”，提升单机智能化管控水平，深化单机对标指标分析，提升单机发电效能，提升单机经济水平。
2、在运项目技改提升单机发电性能。在投产的风电场的机组主要使用 UP82-1500 风电机组和 UP86-1500 风电机组，存在诸多问题，影响发电量。国能陕西新能源坚持从解决设备存在的突出问题着手对机组进行技术改造，通过实施风电机组免爬器技改，大幅降低垂直攀爬 80 米高风机的安全隐患，大幅降低风机运维人员的体力消耗，提高风机维护的效率；通过实施变桨后备电源超级电容改造，大大提升了变桨电源的可靠性、安全性和免维护性；通过实施风电机组部件漏油技改，对主轴、偏航轴承等部件设计排油、废油收集装置，避免漏油造成的润滑不良、生态污染等危害；通过实施齿轮箱润滑系统温控阀改造彻底解决了风电机组在大风季节不能输出额定有功功率的问题；通过实施风功率预测系统优化及测风塔维护项目，解决了风电间歇性对电网影响的问题；通过实施风电机组 ABB 变频器 IGBT 改造，解决了 ABB 变频器结构紧凑散热不好造成变流器运行温度居高不下的问题。以上问题的解决，深入挖掘了单机发电潜力，切实提高了风电机组运维安全、运维效率、设备可靠性，进一步提升了在役机组性能。
在建项目创新应用智能化风机。随着风电产业在技术上日益成熟，机组的发电效率和可靠性得到大幅提升，在建项目使用联合动力 UP115/S-2000 风 电 机 组、UP2000-121S 风电机组、UP3000-156 风电机组、UP3200-156 风电机组。最新联合动力风力发电机组采用高度集成的在线状态监测系统，能够对机组的基础沉降、塔筒螺栓、塔筒倾覆、传动链运行状态、发电机位移、主轴与叶轮连接螺栓、叶片叶根螺栓及叶片的运行状态进行全时段的在线状态监测，结合机组同一时域的运行数据，能够通过专家诊断系统，对机组的运行及时预警，为风电场做到少人值守和无人值守提供技术支撑。
3、建立集中监控中心的探索。新能源公司启动集中控制建设工作，拟在新庄风电场建设集中控制中心。集中控制能够在风电场智慧化建设的基础上，实现对场站监控、智能故障、生产调度的高度集中。新庄风电场集中控制项目的实施，可以实现场站、升压站中的升压站监控、能量管理平台、功率预测等各子系统信息的统一接入、存储、展示和对比，在生产集控中心完成多个场站的信息、报表汇总管理日常工作。实现对开关、刀 闸、风机等设备远程集中控制，包括：风机的启动、停 机、复位、限功率等，满足场站及变电站无人值班的要求。
三、智慧风电场建设成效
“三维一体”建设智慧风电场启动以来，扎实推进各项工作，安全生产总体平稳，经营成效持续向好，基建发展稳中求优，党建工作不断加强，实现发展规模新突破，实现管理效益新提升。
1、解决企业发展过程中的阶段性困境，厚植发展优势。安全生产基础更加稳固。切实解决了困扰企业多年的设备治理、安全生产问题，在运风电场经过5年的整治提升均达到原设计标准，设备可靠性常年保持在 99.75%以上。多个场站利用小时数高于设计可研200h，多个场站连续在中电联全国风电经济运行指标对标中荣获“5A”级荣誉，公司连续获评国家能源集团风电安全环保一级企业。队伍综合素质同步提升。通过教育培训“点餐制”、劳动技能竞赛、导师带徒、青年创新创效、技术带头人、“首席师”等活动，加强人才队伍建设。
2、业绩持续快速增长，为可持续发展提供不竭动力。该公司实现了“五年再造一个新能源”的战略规划，风电场累计发电 10.2 亿 kWh，累计实现利润 2.2 亿元，为风电建设的新标杆。公司人均创利水平由最初的75万元/a增加至160万 元/a，度电利润、人均创利水平在国家能源集团名列前茅。新能源公司发展新能源产业的信心更加坚定，规划储备开发建设风、光互补项目装机容量200 万 kW，树立了“十四五”装机规模翻两番的战略目标。
3、以点带面，撬动企业全方位高质量发展。“牵一发，动全身。”陕西新能源公司的改革之路缘起企业发展困难之时，为解决设备存在的突出问题，寻找提升发电性能指标的“瓶颈”，从问题根源深入挖掘设备治理、管理提升、提质增效、创新发展、队伍建设的深层次问题。借助技术创新，解决了企业发展壮大过程中遇到的安全风险、人才短缺等问题，并以技术创新为先头兵，探索管理创新之路，以高质量管理反哺技术创新，探索出了一条全方位高质量发展的新道路，综合实力提升为根本途径，扎实开展创建一流企业专项工作，为创建世界一流新能源企业奠定了坚实的基础。
适应企业高质量发展的时代要求，企业发展必须要有新战略思路引领，要把握行业特征，培育自身优势；必须要拥有持续发展的动力，不断地创新、解决企业发展面临的新问题，不断地研究应用行业发展的新技术，不断地探索行业管理的新模式。
参考文献：
[1] 刘小荣, 张笠, 王勇平. 三维一体智慧风电场建设实践应用[J]. 中国组织工程研究, 2019, 14(2): 32.
[2] 邱杨, 唐丽霞, 赵丽. 三维一体智慧风电场建设应用[J]. 现代科技, 2018, 24(11): 14.
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