巩晨宇
华润新能源（睢宁）有限公司 江苏徐州221000
摘要：目前，随着经济的发展，我国的基础建设的发展也有了很大的创新。目前针对大型风电的规范和研究较多，针对小型风机设计的资料和研究相对较少。由于小型风机的特殊性，不能简单套用大型兆瓦级风机基础设计，需要专门开展针对性分析论证。本文以上海某智慧能源项目的小型千瓦级风机为例，进行基础设计、方案比选及验证，可为后续类似小型风电项目开发设计提供借鉴参考。
关键词：风电场；基础建设；设备维护
引言
1986年我国第一座并网运行的风电场在山东荣成建成，从此并网运行的风电场建设进入了探索和示范期，风电发展步入初始阶段。1996年我国风电场进入扩大规模建设阶段，风电场装机规模有了显著增长。2006年我国实施《可再生能源法》，风电正式进入大规模开发应用阶段。2010年美国IBM公司首次发布了“智慧的电力”战略及系列解决方案，随后出现了“智能风电场”“智慧风电场”概念。智慧风电场的概念虽已提出多年，但截至目前行业内对智慧风电场尚无统一定义。风电行业起步较晚，智能化水平相对于水电和火电较低，随着数字化、信息化、智能化技术的不断发展，利用信息通信技术、大数据、云计算、物联网、移动应用、传感技术等先进手段，提升风电行业智慧化水平势在必行。智慧风电场的不断发展可实现提高工作效率，降低运维成本，减少人员配置，提升设备安全性和可靠性等目标。
1风电场的建设现状
风电场布局分散、单个风电场规模过小、发电成本高、电价高是目前中国风力发电的基本特征，也是制约风电技术商业化的关键因素。据测算，在一般条件下，目前风力发电经营期平均成本一般为0.32元/kWh，上网电价含增值税为0.64元/kWh，不含增值税电价为0.55元/kWh，同新建燃煤发电厂相比发电成本高33%—60%，上网电价（含增值税）高68%—94%。导致风电成本偏高原因主要有3个方面。（1）固定资产折旧费用大、比例高。在燃煤发电成本中折旧费用的比重为20%—22%，而风力发电却高达53%，高出1倍多，风电设备维修费用也很高，（2）风力发电容量系数低、发电能量小，又受发电时间的限制。因而，尽管风力发电不收资源税，不消耗任何燃料，而发电成本仍高于煤电。（3）缺乏有经验的开发商。经验表明，一支训练有素的开发商队伍对风电的发展是十分重要的。风电开发商为投资者提供风力资源评价、风电场设计、设备选型、设备安装调试、风电场运行管理等服务，有利于降低风电场开发的交易成本，提高管理水平，提高风电机组的容量系数，降低发电成本。目前风电开发商在国外风电开发中十分活跃，使风电建设进入规模化、专业化发展阶段，为其成本下降奠定了基础。我国这方面的力量还十分薄弱，差不多一个风电场一个开发公司，一个业主，每个公司都必须从头做起，学习成本很高。而且专业技术人员多是从事相关行业转过来的。虽然有一些在国外经过了学习或培训，但是总体来说，风电行业的从业人员技术水平距离国际一般水平尚有一定的差距，这也使风电成本在一定程度上升高。
2实现智慧风电场的途径
想要实现智慧化风电场，光解决风机数据存量和质量、状态监测盲区、数据分析建模复杂、网络安全和智能巡检技术等问题是不够的，还需要打造合理的系统架构，协同发挥各层面系统作用。建议智慧风电场规划按照决策管理层、现场应用层、数据采集层和基础设施层4个层次部署，4层架构既有分工又有高度融合。决策管理层是按照现场工作内容和性质进行分类，主要分为运行管理、设备管理和安全管理，再由以上三大类细分若干小模块，便于管理和操作者查看及资料提取。现场应用层主要分为设备状态监测和设备自动控制两部分内容，是设备通过监测和自动控制系统实现智慧化的层面。数据采集层是整个智慧风电场系统运行的基础软件架构，所有的基础数据都将从这个架构传输给各应用系统和分析系统。基础设施层是整个智慧风电场系统运行的基础硬件架构，主要负责数据的采集、链接和传输。
3风力发电机组的维护
3.1维护的组织措施
根据风电场的装机容量和人员构成不同，从作业形式来讲，国内风电场的维护工作主要有以下几种。（1）集中平行式作业。指在相对集中的时间内，集中人力、物力分组多工作面平行展开工作。该方式适用于装机数量较少的中小容量风场。特点：工期相对较短，便于生产动员和组织管理，但人员投入相对较多，维护工具的需求量较大。（2）分散流水式作业。指将整个维护工作根据工作性质分为若干阶段，科学合理地分配工作任务，实现专业分工协作，使各项工作之间最大限度地合理搭接，以更好地保证工作质量，提高效率。该方式适用于装机数量较多的大型风场。特点：人员投入及维护工具的使用较为合理，劳动生产效率高，成本较低，但工期相对较长，对组织管理和人员素质的要求较高。（3）集中流水式作业。指集中人力、物力分组多工作点同时展开工作，实现专业分工协作，各组相对独立，但通信畅通，相互照应，降低工作强度，提高工作效率和质量。该方式适用于安装大型风机的大型风场。特点：人员、工具投入较为合理，成本合理，工作强度适中，但对组织管理和人员素质的要求较高。
3.2维护工作应注意的问题
鉴于国内风电场向大容量、大规模、集团化的方向发展，相应的，维护工作要适应此情况。因此，建议考虑采用如下方式开展维护工作。（1）集团公司利用人才优势，成立风电机组运行、维护、检修的专业技术公司，提供培训、技术支持、工具租赁及复杂故障处理服务。（2）各风电场设立专门维护部门，合理安排，利用小风月、变电站或线路检修集中开展风电机组维护工作，并负责处理小型故障。（3）利用集团优势，实现国内各风电场跨地域培训，让维护工作人员熟悉不同类型机组；区分不同工种，培养核心成员；实现物资统一调配，缩短进货周期。利用集团优势，实现风电场之间的人员相互调济，可考虑采取固定风电场结对调配，其余风电场临时调配的方式。
结语
本文分析了智慧风电场国内外发展趋势和特征，总结了智慧风电场建设存在主要问题及解决思路，最后给出了实现途径。但风电行业智慧化是一项庞大的系统工程，涉及诸多领域，本文旨在提出一个新的思考方向，为行业智慧化发展提供有益参考。
参考文献
[1]凡一.智慧电力推动绿色转型[J].中国电力企业管理,2010(24):73.
[2]冯宝平,曹立海,王瓅,等.探索风电场信息化、数字化、智能化建设之路[J].风力发电,2017(4):5-8.