风电备件：走国产化创新之路

2019-06-05 09:32 [风能] 来源于：江左灵光作者：江左灵光

导读：一、引言最近的华为被美国政府封杀一事令世界震惊，芯片受制于人的无奈让国人心痛，也深深的刺激着那些进口产品占主导的行业，风电就是其一。据行业统计，2018年，新增并网风电装机2059万千瓦，累计并网装机容量达到1.84亿千瓦，占全部发电装机容量的9.7%

　　一、引言

　　最近的华为被美国政府封杀一事令世界震惊，芯片受制于人的无奈让国人心痛，也深深的刺激着那些进口产品占主导的行业，风电就是其一。

　　据行业统计，2018年，新增并网风电装机2059万千瓦，累计并网装机容量达到1.84亿千瓦，占全部发电装机容量的9.7%。2018年风电发电量3660亿千瓦时，占全部发电量的5.2%，成为仅次于火电、水电的名副其实的中国第三大主力电源。

　　风电高速发展的背后，却依然跟不上时代的脚步，弃风限电还没完全解决，“平价上网”的压力随之而来。

　　2019年1月9日，国家发改委与国家能源局发布《关于积极推进风电、光伏发电无补贴平价上网有关工作的通知》(发改能源〔2019〕19号)，要求“积极推进风电、光伏发电平价上网项目和低价上网项目建设”。

　　根据《通知》初步判断，在未来2年内，平价上网项目(上网电价低于标杆燃煤电价)的开发将会成为一种新的开发模式。这种模式的上网电价比目前的标杆电价有大幅降低。

　　弃风限电+平价上网双重压力，风电运营商如果还想实现盈利，压力可想而知，从集团层面推行联合推荐国产化产品开发，借助上下游的力量，针对性提高产品适应性，降低成本，提升服务，真正实现风电未来不惧其他电力的竞争。

　　二、备件国产化创新的必要性

　　（一）技术面，鉴于我国风力发电起步较晚，在我国风电发展起步阶段，为了能够实现快速发展，采用进口设备、购买技术的策略，由于这些国外设备生产厂家设计生产主要面向欧洲市场。通过我们对损坏的进口备件的长期跟踪分析，大部分原因是国外生产厂家由于在设计之初没有考虑中国各地区的气候和电网条件，很多备件出现适应性问题。在此之前，我们也做过一些调查，发现国内也有一些企业在做部分备件国产化工作，但他们的工作只停留在纯粹的仿制，并没有对产品失效作分析，故障率高的问题依然存在，可靠性也是无法保证，反而造成风机频繁停机维修。为此，我们应用大数据技术对过往备件消耗做分析，提出合理的需求预测，为满足客户降本的要求，我们开展风电机组进口备件的国产化研发，解决进口备件存在的适应性问题，我们联合生产商、高校开展国产化创新工作。

　　（二）政策趋势面，“十三五”以来，我国可再生能源规模持续扩大，技术水平不断提高，开发建设成本持续降低。据统计，2017年投产的风电、光伏电站平均建设成本比2012年降低了20％和45％。在可再生能源消纳状况持续好转的环境下，项目的经济性稳步提升，为国家补贴退坡、缓解补贴资金压力创造了有利条件。

　　2017年8月，国家能源局在河北、黑龙江、甘肃、宁夏、新疆五省区启动了共70万千瓦的风电平价上网示范项目，目前正在稳步推进建设。2018年3月，国家能源局复函同意乌兰察布风电基地规划，一期建设600万千瓦，不需要国家补贴。上述已开展的各项工作，为推动可再生能源技术进步、提升市场竞争力、探索风电、光伏发电平价上网积累了经验。为积极推动风电、光伏发电高质量发展，促进行业早日摆脱补贴依赖，探索全面平价上网后的政策措施经验，在前期试点项目的基础上，国家发展改革委、国家能源局联合印发《关于积极推进风电、光伏发电无补贴平价上网有关工作的通知》

　　从国外风电的发展历程来看，西欧很多国家已经在资源和技术做到了风电成本价格和火电价格持平甚至更低，风电也实现了脱离政府保护的良性发展，所以此时国家出台“平价上网”无可厚非。

　　（三）服务面，风电运维人员不仅需要专业技能，还要有长期的工作经验积累，这使得运维人才匮乏，技术水平良莠不齐，人才问题凸显。风电机组上国外产品占比目前还是奇高不下，在现场需要棘手问题时，如何快速的提供技术、产品服务，是目前外企单位无法满足实际需求的地方，另外就是进口产品的服务往往流程慢、价格昂贵，最重要的还会对现场做技术保留，完全是一种垄断者的姿态，现场技术人员有苦难言，这点也是激励我们积极投入国产化创新研究的动力。

　　三、合理筛选国产化目标

　　开展国产化的目的：1、解决现场切身的痛点问题，主要是频繁损坏的备件产品，往往这些产品引起的故障每年占总故障的一半以上；2、针对数量大的易耗品和价值高的备件做降本尝试。

　　根据上述两项原则，我们要做就是结合探能动态数据库TNsys和客户历史数据，通过大数据技术完成分析预测，具体原理如下：

　　如何利用好手中已有数据，来确认开发产品的标的，我们针对备件物资的动态损耗数据采取了备件大数据分析、归类→备件因素确认 → 系统模型选取 →因素输入形成初代系统 →现场测试完善系统 → 备件需求类别分析，主要应用了备品备件大数据多维度分析技术以及依靠k-均值聚类分析法都数据进行归类利用；利用PSCAD/EMTDC仿真软件的理论数据和实际调查数据之间进行分析，选取与损耗相关因素；FCMAC模糊神经网络的多输入层间的关联设计和系统算法的自我学习；按时间段对因素数据在多维度进行分层分类管理，保证输入因素的正确和有效性等关键技术。

　　借助大数据分析模型，从客户诉求、需求量和价值量确定待开发风电技术产品，通过整合风电产业技术创新资源，开展联合理论研究和企业协同创新实践活动。整个国产化替代研发包括具有创新能力的风电备件生产企业、高校、良好市场能力的风电服务企业、风电开发企业等多方构成，保证国产化产品的技术支撑和生产能力。

　　通过上海探能多年来和高校、企业、战略合作伙伴的深入合作，我们已经在机组变流器的IGBT系列、刹车摩擦系列材料、液压油缸过滤等方面成功开发了多款满足客户机组要求，同时在降低成本和提供售后服务方面做到良好保证。

　　四、如何做好国产化产品

　　选好了拟开发产品，如何做好产品并很好的推广使用是比较关键的问题。

　　客户在选用产品时，很多时候既想要价格的实惠又想风险可控，那我们就抓住这两点开展工作。做产品一定把安全质量风险放第一，这是国产化之路的核心中旨。

　　在安全质量把控方面，我们采取“四步走”的方式：

　　1、选蓝本，通过大数据分析选择可开发的产品，通过市场和客户渠道获得失效样品和原始样品。

　　2、做改进，采用因果树分析方法和鱼刺分析方法对失效样品进行失效机理分析，确定易出故障点，设计改进方案

　　3、重检测，针对性的改进方案确定之后，做出国产化产品的样品，进行企业内部标准检测，检测依据就是实现并超过进口产品的性能。这一步到这还没做完，为使产品更具说服力，我们委托国内和国际上知名第三方检测机构对产品按国家标准进行检测鉴定，检测合格获得鉴定证书。

　　4、看试用，所有的产品无论参数和实验室结果如何，最终还是要经受客户的检验，我们会联合客户共同见证这半年的试用期，并在这期间定期双方人员登机检查并记录运行情况，最终双方在试用报告上签字，完成整个产品开发。

　　产品的推广是国产化创新路子的最后一环，如何推，我们制定了如下方案：

　　1、帮客户进行产品定制开发的国产化，在产品试用成功之后双方直接签署独家供货协议，享受定制方的优惠价格，使用在此客户处的成功案例复制到其他客户。