调整能源结构,减少温室气体排放,缓解环境污染,加强能源安全已成为全国关注的一个热点,国家对可再生能源的利用,特别是风能开发利用给予了高度的重视。风能是一种清洁的可再生能源,风力发电是风能利用的主要形式控制工程网版权所有,也是目前可再生能源中技术最成熟、最具有规模化开发条件和商业化发展前景的发电方式之一。
中国风能资源丰富,据中国气象科学研究院的初步测算,我国陆地10m高度处可开发风能储量为2.53亿kW,海上可开发风能储量为7.5亿kW,总计约10亿kW,风能利用潜力很大。近年来,中国风能开发利用取得了长足进步。国家发改委发布的《关于完善风力发电上网电价政策的通知》,公布了酝酿已久的风电标杆上网电价,我国风能的发展遇到了非常好的机遇,但如何健康、可持续地发展我国风能CONTROL ENGINEERING China版权所有,成为了大家十分关注的问题。
2009年,我国风力发电机组累计装机容量约2580万kW(除台湾省),装机超过100万kW的有内蒙古、辽宁、河北、甘肃、吉林和江苏等六个省区。与2008年累计装机1200万kW相比,2009年累计装机增长率为116.7%。
风能行业竞争依然激烈
日前,《国家发改委关于取消风电工程项目采购设备国产化率要求的通知》正式下发,终结了自2005年“风电设备国产化率70%以上”的限制www.cechina.cn,风电设备整机厂商面临了新的挑战。
为了应对这一新情况,必须采取有利措施应对:
①产品质量的竞争:运行维护成本低;故障率低,安全运行时间长。
②价格的竞争:价格要有优势。
③标准的竞争:产品符合国际、国家标准。
④服务的竞争:售后服务及时。
催化风电场和风机设备发展
风力发电技术的发展将带动风电场的快速建设。以大型风力发电机组组成的风力发电机群,可以为电网提供洁净的能源,缓解能源供应紧张形势,因而大型风电场的运行管理显得特别重要。我国各个风电场在引进国外风力发电机组的同时,一般都配有相应的监控系统;但各公司都采用自己的设计思路,风电场监控技术互不兼容。在一个风电场中如果有多种机型的风力发电机组,就会给风电场的运行管理造成很大困难。国家计委在“九五”科技攻关计划中对大型风力发电机组实施攻关,同时把风电场监控列入攻关计划,以期开发出功能更加完善的监控系统。
目前,用于节能(补充能源)的风力发电场所选择的机组都是以并网型、大容量机组为主,每台机组有自己的控制系统用来采集自然参效、机组自身数据和状态;计算、分析、判断和控制机组的启动、停机、调向、刹车和开油泵等一系列控制和各种保护动作,能使单台风力发电机组全部自动控制控制工程网版权所有,无需人为干预。当这些性能优良的风力发电机组安装在某一风电场时,集中监控管理各风电机组的运行数据、状态、保护装置动作情况及故障类型等,就显得十分重要。为了实现上述功能,下位机控制系统应能将下位机的数据、状态和故障情况通过专用的通讯装置和接口电路与中央监控室的上位机通讯,同时上位机能传达对下位机的控制指令,由下位机的控制系统执行相应动作,从而实现远程监控功能。
风电企业管理系统集成化
当前的风力发电行业总体状况是:我国风电场的运行管理水平与国际先进水平相比,尚有很大差距,综合容量系数还不到20%。我国风电场建设经13年的努力取得了可喜的进展,出现了跳跃式发展的大好局面;但是风电场的运行管理尚处于落后水平,原因是多方面的,应科学地研究分析,落实改进措施;缺乏规范化管理的现象还比较普遍,影响了风电企业适应市场经济的能力。因此,为了实现风电企业生产信息的集中管理,加强信息的综合利用,有必要建设风电场远程监控系统。
当今时代知识经济高速发展,各学科不断吸收新技术且互相渗透。管理信息系统也在不断发展,其边界越来越模糊,信息管理的含义不再是狭义的管理及生产业务处理无纸化,而是有了更广义的扩展,包括资产管理(设备管理、物资管理)、生产管理(运行管理、安全管理、技术管理)、经营管理(生产与统计管理、财务管理、成本与报价管理)、办公自动化(办公事务管理、档案管理、人力资源管理)等全方位多层次管理。随着软件开发技术的进一步提高、企业管理水平的进一步完善,整个风电企业集成管理系统将彻底消除“信息孤岛”,向信息集成、资源优化、智能管理等方向发展,实现节能降耗,提高效益,体现实时成本功能,从根本上提高企业的市场竞争力。
应用MES应切合实际
对于MES厂商来说,现阶段MES实施的重点应放在以下三个方面的改善上:一是MES供应商对客户行业的熟悉程度,这往往决定了系统实施的成败;二是MES厂商是否了解客户的真正需求,是否能满足客户预期的效果;三是企业内部从上层高级管理人员到下层一线员工的全力配合。要实施MES系统,企业一定要处于良好的运营状况,MES包含许多方面:生产排程、在线跟踪、人力资源管理、设备效率监控、物流管理、能源和环境监控等。
此外,MES厂商应做好长远计划,因为针对目前的国内企业情况,要将MES作为一个潮流,还需要相当时日。企业需要多积累MES方面的人才,开发出更优秀的产品。国内的MES供应商还应该联合起来,实现资源优势互补。希望国内的制造企业,不要有盲目的从众心理,应认真研究自身需求,知道自己需要的究竟是怎样一个系统,而不是人云亦云。只有这样,在风能设备的制造过程中,才能满足要求。
风电制造厂商应适势而行
目前风电行业的关键性制约因素在于并网,如果不能顺利并网,前期投资将造成大量浪费。对于设备来说,闲置的损失、维护的成本很高。目前国家已经出台《国家电网风电场接入电网技术规定(试行)》,要求风电场必须将相关运行数据送到调度中心,而目前国内外的风电控制设备接口标准并不统一,风电场成为数据孤岛。这就要求风电设备厂商必须站在战略的高度,将自身控制设备的接口开放控制工程网版权所有,利用IEC61400-25国际标准,实现数据的统一传输。目前已经有用户在招标过程中将标准接口问题提出来,作为必备配置提供。如果厂商不配合,必将影响自身的竞争力,在投标中处于不利地位。风电制造厂商只有主动适应形势的变化,将新技术应用到控制系统中,才能在竞争中处于不败之地。