12月21日-22日,由中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會主辦的第二屆風(fēng)電設(shè)備質(zhì)量與可靠性論壇在北京裕龍國際酒店隆重召開。
施耐德電氣新能源行業(yè)經(jīng)理趙天意出席會議并發(fā)表了題“如何應(yīng)用智能化電氣方案提升風(fēng)電系統(tǒng)可靠性”的主旨演講。
以下為發(fā)言內(nèi)容:
主持人:謝謝大家,剛才跟大家介紹過自己,我用兩句話描述一下,在能源行業(yè)里面從事工作超過20年,1997年加入中石化,不斷在傳統(tǒng)能源,現(xiàn)代能源,新能源的行業(yè)中涉足。介紹一下自己,在施耐德我主要負責(zé)戰(zhàn)略規(guī)劃,市場開發(fā)。新能源、可持續(xù)發(fā)展一直是施耐德一以貫之的戰(zhàn)略重點。今天的主題緊扣著質(zhì)量和可靠性,我們希望他能夠通過質(zhì)量和可靠性達到什么結(jié)果,我跟大家聊一聊這個話題。
大家知道二戰(zhàn)快勝利的時候,盟軍傷害最大的是哪一次事件嗎?有一部很著名的電影,叫遙遠的橋,當(dāng)時盟軍從空中到地面,從荷蘭進攻德軍,進攻的時候擬定的計劃,用陸軍去鞏固戰(zhàn)果,這是非常具有創(chuàng)意的計劃,而且盟軍當(dāng)時無論在物流方面還是軍事方面是有非常大的優(yōu)勢,但是最后傷亡慘重。其實跟風(fēng)電,跟我們的可靠性有相似之處。
我們可以看到三點,這是非常復(fù)雜的系統(tǒng),第二個,這是非常復(fù)雜的環(huán)境,第三個,整合運行管理在里面起到核心的作用。盟軍總結(jié)教訓(xùn)失敗的時候他也知道這三點,第一個沒有預(yù)測到當(dāng)?shù)氐萝姺e累了足夠的兵力,第二投送兵力的時候過高的估計了天氣,過低的估計了整個環(huán)境的復(fù)雜性。第三在管理運營方面,沒有高效的運營管理推動支持預(yù)防和維修計劃,沒有做預(yù)防性的管理。因此我們可以看到同樣對一個大系統(tǒng)來說,遙遠的橋可以代表我們的可靠性,因為我們永遠知道可靠性不是目標,最終的目的是為了達到發(fā)電收益最大化,效能最大化,運營成本最低化,這才是我們可靠性目標,怎么達到可靠性,其實就是我們怎么拿到復(fù)雜系統(tǒng)里遙遠的橋的戰(zhàn)略目標。我們下面一起看一下。
我們知道對風(fēng)電來說偏遠,復(fù)雜,運營人員缺乏,我們現(xiàn)場運營人員并不是非常多,而且專業(yè)性也不是很完善。由于環(huán)境惡劣,相對來說,我們所遇到的資源挑戰(zhàn)性非常大,同時因為偏遠,第一時間我們很難有明確的,或者有效的巡檢,或者制止故障方式造成可靠性的提升。在整個復(fù)雜系統(tǒng)之中,我們知道最復(fù)雜的是電氣系統(tǒng)。電氣系統(tǒng)單次停電的損失并不像葉片那樣大,但是頻次非常高,對整個運營成本影響非常大。這個橋怎么達到這個橋呢?其實是如何有效的提升,在風(fēng)電系統(tǒng)中故障最高的關(guān)鍵點,如果能提升他的話,對我們整個系統(tǒng)將非常具有價值。
我們從國內(nèi)國外,因為施耐德做了全球的很多業(yè)務(wù),我們也做了統(tǒng)計,一般生命周期之內(nèi),運營成本,維修成本,占全生命周期成本的大約23.5%,與電氣系統(tǒng)相關(guān)的整個成本,占整個維修成本的大約60%,而且是逐年遞增的狀態(tài),中間平滑,但是每年的趨勢都是向上增長。圖象的右側(cè)是不同電力系統(tǒng)中故障的概率,故障的特點是發(fā)生頻率高,故障的定位處理相對來說比較復(fù)雜,同時大家也知道,故障系統(tǒng)發(fā)生之后,尤其電力系統(tǒng),發(fā)生自故障以后重復(fù)投運的時候,大部分一次很難投運成功,這是影響整個維修成本,發(fā)電收益的核心所在。
我們知道在未來得時候,我們會面臨越來越多的,我們會關(guān)注發(fā)電收益,關(guān)注運營成本,這是電氣發(fā)展到新階段,怎么用更低的成本跟火電競爭,跟光伏競爭的核心所在,如何提升他們的發(fā)電收益,我們需要從監(jiān)控、傳輸、判斷、處理等各個環(huán)節(jié),對電力系統(tǒng)進行改造,只有這樣新一代的,或者我們說比較強健,智能的電力系統(tǒng),才能提升可靠性。
最后我們要達到什么效果?我們通過剛才說的四個環(huán)節(jié),形成透明化的管理。我們回憶一下,如果當(dāng)時知道德軍的位置,就不會投入錯誤的兵力,我們需要錯誤的檢測,需要預(yù)防性方案,事前做好預(yù)防性的方案,這是我們智能化電力系統(tǒng)可靠性的解決方案。
施耐德把整個的風(fēng)電系統(tǒng)分成三個架構(gòu),最下一層是互聯(lián)互通的產(chǎn)品,我們運營人員接觸的第一級永遠是可視可控電力設(shè)備,第二級是監(jiān)控系統(tǒng),最上層,總部級別的,需要對大數(shù)據(jù),多電廠發(fā)電協(xié)調(diào)控制,降低運營成本,在英國施耐德提供了解決方案,合成一個子系統(tǒng),這也是我們在未來能源的方向,通過互聯(lián)互通的產(chǎn)品,達到廠站級的控制,最終對中長期系統(tǒng)優(yōu)化,這是我們的方向,所以上下結(jié)合,聚焦支撐我們可靠性和效率提升。我們可以從這三個角度看一下,如何實現(xiàn)我們的解決方案。
對我們系統(tǒng)來說,尤其對風(fēng)電電力系統(tǒng),一旦核心元件出現(xiàn)故障的話,會直接影響到整個風(fēng)電系統(tǒng)發(fā)電,針對這些關(guān)鍵系統(tǒng),尤其我們現(xiàn)在風(fēng)電運行了十年左右之后,如何準確判斷他的可靠性,穩(wěn)定性。所有的回路里面,電氣系統(tǒng),核心的電氣設(shè)備一定是風(fēng)力發(fā)電的核心環(huán)節(jié),而且是決定風(fēng)力發(fā)電出力與否的核心環(huán)節(jié)。就和我們剛才所說的一樣,智能化互聯(lián)互通的產(chǎn)品核心在于什么?首先是全面診斷,當(dāng)我們無論是由于小動物還是風(fēng)機復(fù)雜環(huán)境出現(xiàn)故障的時候,第一時間需要有事件記錄,現(xiàn)狀的預(yù)診斷,當(dāng)我們出現(xiàn)情況的話,這個情況出于哪幾個方面,來為我們提供最高等級的參考,這是我們智能化元件的核心。在事前的時候比較要診斷,昨天的時候,我們也說過運維檢查,我們能夠通過自檢告訴我們當(dāng)?shù)氐倪\維人員,告訴現(xiàn)場維護人員,我們當(dāng)前的警報情況、保護設(shè)置是什么樣子,而且通過智能化的運維來體現(xiàn)參數(shù),這些都是由施耐德智能化的設(shè)備所提供的這些解決方案,可以跟我們現(xiàn)場的手機或者現(xiàn)場的屏幕連接起來。
第三個當(dāng)我們在故障前,故障中,故障發(fā)生的時候怎么處理,這里就是危機管理,當(dāng)我們出現(xiàn)一些例外情況,在電力系統(tǒng)中會經(jīng)常發(fā)現(xiàn),針對這些例外情況我們?nèi)绾蝸硖嵘麄€的危機處理效率和準確性?現(xiàn)場大部分操作人員,這些人員往往是進行巡檢,一旦處理的話,他既是第一責(zé)任人,同時他的專業(yè)經(jīng)驗未必是非常完善的,我們一定要不斷提升操作知識,但是能不能用元件不用設(shè)備來提升我們操作的穩(wěn)定性和可靠性呢?我們在產(chǎn)品級別就已經(jīng)提供了相應(yīng)事件,原因,這是新一代產(chǎn)品所實現(xiàn)的這一系列工程。故障中的時候,如何快速準確的定位,提供解決方案,這也是在元件級別我們希望提供的解決之道。
在我們運維全生命周期之內(nèi),怎樣提高穩(wěn)定性,可靠性呢?既包含我們最高精度的測量,這也是很核心的,沒有準確的測量,沒有準確感應(yīng),傳感器的話,我們一方面沒法實現(xiàn)萬物互聯(lián),最核心的是對能源級別的互聯(lián),同時診斷維護,如何快速的在故障之后提供診斷和分析回復(fù),也是一個核心。所以說全壽命周期之內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)可升級,而且無需斷開電源以后的產(chǎn)品,和我們手機一樣,能夠智能化的,根據(jù)我們的需要升級相關(guān)的高端功能,硬件方面的改變不多,以后不斷的迭代,使他變得更加聰明。在以后風(fēng)電投資上面會有非常好的服務(wù),未來有需要的時候,疊加高端保護,高端測量功能。

整個互聯(lián)互通產(chǎn)品上,無論智能化,連接性我們都有一些賣點,或者幫客戶解決的痛點。到廠站級,發(fā)現(xiàn)能源系統(tǒng)跟我們手機,互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)有特殊之處。在廠站級別這個層次,我們非常強調(diào)的是我們在互聯(lián)互通設(shè)備之外,如何報找新能源能夠?qū)崿F(xiàn)可靠安全的管理,這個非常關(guān)鍵。同整個系統(tǒng)來說,如果無法實現(xiàn)安全性的話,就意味這你的敏感性,會導(dǎo)致整個能源系統(tǒng)出現(xiàn)波動,振蕩。這對我們壓力非常大,在軟件層面上如何提升整個可靠性穩(wěn)定性。無論是從現(xiàn)場風(fēng)機,中控,還是在網(wǎng)絡(luò)連接,我們必須要有一個非常堅強的防火墻,保證安全。施耐德在這里有全面的解決之道,在大數(shù)據(jù)運營方面,需要把我們的權(quán)限進行進一步的控制,我們來指定現(xiàn)場人員的操作權(quán)限,總部的監(jiān)控權(quán)限,這些不同的權(quán)限關(guān)系,將是新能源智能化的核心所在。通過不同的權(quán)限管理,加上防火墻,我們能實現(xiàn)既享受智能和可靠的優(yōu)勢,同時避免隨著智能化提升,我們系統(tǒng)的敏感性提升。同時又能避免他的安全性出現(xiàn)問題,在我們國計民生上也是非常關(guān)鍵的。未來會越來越多的使用智能化的解決方案,在中間這層的邊緣控制,或者我們廠站級別的管理層次上,他將是整個的安全控制的核心,為什么這么說呢?因為廠站級的控制,他既是現(xiàn)場級的控制,我們會第一時間采取最直接的方式,同時又能夠連接整個上層數(shù)據(jù)應(yīng)用的核心環(huán)節(jié),我們可以把很多的上層數(shù)據(jù)應(yīng)用,通過這一級有效的上傳,所以施耐德比較強調(diào)我們既提升了整個互聯(lián)互通效果,同時我們也非常關(guān)注整個系統(tǒng)管理方面的可靠性和安全性。
因此在廠站級別,我們可以看到權(quán)限控制和保護安全是施耐德的解決方案之道。一旦到系統(tǒng)應(yīng)用,這個非常有意思,我們有很多的云端,大數(shù)據(jù),無論在預(yù)防性維修或者條件性的維修,還是基于事件的管理,核心最終一定基于有效的采集標準化的數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)進行智能化的應(yīng)用。我們知道,了解和掌握知識,是完全兩個概念,很多的風(fēng)電數(shù)據(jù),如何有效的分析、處理、采購、應(yīng)用,施耐德有全系列的,從功率預(yù)測到運行整個的系統(tǒng),支持整個風(fēng)電效率的不斷提升。就跟昨天于總提到的一樣,施耐德三層架構(gòu)之中,現(xiàn)在還是以互聯(lián)互通產(chǎn)品作為核心,所以說如果我們風(fēng)廠自身有比較強大的系統(tǒng),我們可以做無縫連接,做很好的對接,既能夠滿足任何一個層次上的設(shè)計,同時一個風(fēng)電需要整體控制系統(tǒng)的話,施耐德也能夠提供全面的解決方案。在系統(tǒng)應(yīng)用級別上,大家可能不知道,施耐德是全球最大的風(fēng)功率供應(yīng)商,從天氣預(yù)測到整個的風(fēng)功率,在美國有很多的成功案例,國內(nèi)應(yīng)用不多。但是施耐德在全球范圍之內(nèi),如果有海外的項目,我們可以把全部的解決方案打包,做一個最高效的風(fēng)電運維的管理系統(tǒng)。
我們知道能源對我們來說,他是既時發(fā)生,即使能夠儲存,但是成本比較高。所以未來的系統(tǒng)一定是智能化的,通過有效的形成新能源或者能源發(fā)生,傳輸和使用,來提升整個社會的效益。這才是整個社會效益最大化的核心,風(fēng)能一定是其中最關(guān)鍵一環(huán),在發(fā)電之后我們一定要知道清潔可持續(xù)類來自新能源,不能局限于風(fēng)能的可靠性,只有能達到整個電網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)、輸、用,包括新能源汽車,如何來協(xié)調(diào)這里的預(yù)測,形成順滑的電網(wǎng)系統(tǒng),這才是我們未來發(fā)展方向,所以從發(fā)電預(yù)測,到能源復(fù)合協(xié)調(diào),他其實包含了低壓、中壓、高壓、超高壓和各種各樣的能源,加上我們在電動汽車、民用、公用的各種用電負荷,這才是未來得解決方案之道。所以說完備的解決方案,我們不僅能夠優(yōu)化電力生產(chǎn),用可靠性優(yōu)化,同時能夠有效的管理設(shè)備運行,同時確保新能源收益投資率最高。在2017年,可能市場整個大環(huán)境并沒有我們想象中的理想,但是我們能夠堅持的其實是不斷的優(yōu)化自己的系統(tǒng),來提升發(fā)電效率。
因為在中長期看來,以現(xiàn)在最集中的風(fēng)電,光伏能源一定是關(guān)鍵。智能化的風(fēng)電電力系統(tǒng),我們不僅能夠節(jié)省設(shè)備運行成本,而且我們能夠通過智能化的糾錯方式,施耐德的完善維護體系來提升安全性,而且通過無人值守,智能操作盡可能減少觸碰帶電和一些故障的設(shè)備,通過簡單直觀防錯的工具,提升系統(tǒng)整個的管理,無論是上層還是邊緣控制這層次,通過我們很多的解決方案,可以有效的提升綜合能力。這也是我們?yōu)槭裁窗芽煽啃宰鳛橐粋€目標,由智能化系統(tǒng)和高品質(zhì)的設(shè)備解決方案,來一起支持可靠性的提升。
這里就回到施耐德的核心觀點,其實我們能夠提供一個全系列解決方案,這里既包括施耐德最經(jīng)典的,全球戰(zhàn)略第一的低壓配電系統(tǒng),施耐德母線系統(tǒng)也是非常具有優(yōu)勢的,而且是智能化的母線系統(tǒng)。同時包含中壓配電系統(tǒng),中國第一個海上風(fēng)電,迄今為止穩(wěn)定運行超過了7年,我們?nèi)虻臉I(yè)績不說,但是中國的業(yè)績,施耐德在中壓上是最強而且是最長的。很多的時候,我們風(fēng)電里面,尤其對系統(tǒng)之中,我們當(dāng)做主控的備份時候有兩種解決方案,一種工業(yè)電源,裝的一次性電池。一種就是UPS,兩種方案各有優(yōu)勢,還有電容,這些方案各有優(yōu)勢。
自動化控制系統(tǒng),這些施耐德的解決方案,施耐德大數(shù)據(jù)管理,可以提供全面的運行管理解決方案,無論在國內(nèi)還是國際上都有很多的應(yīng)用,如何準確測量,這里涉及到監(jiān)控管理系統(tǒng)。當(dāng)我們能夠有效的,透明化看到整個的風(fēng)廠運行,當(dāng)我們能夠制定預(yù)防性的維修管理方案,當(dāng)我們能夠利用當(dāng)?shù)財?shù)字化的資源,不斷優(yōu)化整個系統(tǒng)效率,其實我們發(fā)現(xiàn)可靠性是觸手可及的,而且當(dāng)可靠性和質(zhì)量觸手可及的時候,可以保證收益率最大化。再回到剛才說的,我們有很多的系統(tǒng)很相似,既有地面的,又有空中的,整個風(fēng)機就可以理解為非常大的綜合系統(tǒng),針對復(fù)雜綜合系統(tǒng),只靠夢想,理想夠不夠?不夠。一定要落地,一定要構(gòu)筑起可靠性的大廈,這樣才能使新能源的發(fā)展越來越順,成為主力能源的未來。因此我們說,通過智能化,通過品牌能讓我們的橋不再遙遠,使我們最快,最高效的達到收益率,委員對業(yè)主,對設(shè)備制造商,我們的合作伙伴來說都是一樣。
因此我們叫做智領(lǐng)新能,品鑄長贏。我們以后可以由很多交流機會,我們也希望和伙伴一起推動整個行業(yè)的長期健康和可持續(xù)的發(fā)展。這是我演講的全部,稍微提前一點,謝謝大家。