中國儲能網(wǎng)訊：自2013年3月17日投運至今，裝機100MW的Shams1光熱電站已持續(xù)運行達4年6個月。作為中東地區(qū)已投運的最大的光熱發(fā)電項目，該電站的設(shè)計年發(fā)電量為2.10億度，而實際發(fā)電量在過去三年均超出預(yù)期。
據(jù)最新消息，電站今年的表現(xiàn)依舊良好，前8個月的電力輸出已超過1.48億度。這一優(yōu)異的表現(xiàn)與前期良好的設(shè)計、建設(shè)、調(diào)試等固然密不可分，而后期的運行和維護工作——這一長達二十余年的“持久戰(zhàn)”將占據(jù)電站整個生命周期，其成功與否，不僅關(guān)乎電站的最終實際發(fā)電成果，也關(guān)系到所有前期工作的實際效果。
圖：Shams1電站過去3年的發(fā)電量
Shams1槽式光熱電站占地面積2.5平方公里，鏡場由258,048面槽式反射鏡組成，總投資為6億美元左右。該電站雖然沒有配備儲能系統(tǒng)，但因其位于阿聯(lián)酋麥迪納特扎耶德，是一個真正建設(shè)在沙漠環(huán)境中的光熱電站，其所處環(huán)境與中國首批光熱項目所在地西北有很多類似之處，因此該項目的運維經(jīng)驗對于中國示范項目而言具備一些借鑒意義。
針對該電站的運維成本、各個系統(tǒng)應(yīng)配備的人員數(shù)量，換班制度以及中國首批示范項目運維中應(yīng)注意的相關(guān)事項，CSPPLAZA記者日前對Shams公司項目經(jīng)理Borja Sanz進行了專訪。
Borja Sanz自2006年加入Abengoa，2010年~2012年，作為PS10、PS20（塔式）、Solnova1、3和4（槽式）五個光熱項目的工程部經(jīng)理，統(tǒng)管項目優(yōu)化，為日后進入運維領(lǐng)域打下技術(shù)基礎(chǔ)。2012年借調(diào)至Shams1電站，擔(dān)任運營經(jīng)理一職，值得一提的是，Borja在建設(shè)和調(diào)試階段即進駐項目現(xiàn)場，參與員工招聘、建立運維階段必備的文檔、與EPC協(xié)調(diào)交接、有關(guān)第三方服務(wù)協(xié)議的談判等工作，為后期運營工作做準(zhǔn)備。而電站的首年商業(yè)化運營成績的確超出預(yù)期，消耗成本也低于批準(zhǔn)的預(yù)算金額。2014年統(tǒng)管運營和管理工作，負責(zé)電站長期計劃（LTP）和業(yè)務(wù)連續(xù)性計劃（BCP）的制定和執(zhí)行。2016年，在Shams公司任項目經(jīng)理至今。
CSPPLAZA：運維的重要性如何？需要耗費的運維成本是多少？
Borja Sanz：運維是決定一個光熱項目能否成功的至關(guān)重要的因素之一。只有通過合理的運維，才能與前期的精心設(shè)計、建設(shè)、調(diào)試相輔相成，使電站的發(fā)電量達到預(yù)期，并為投資者帶來可觀的投資回報率。更重要的一點是，優(yōu)秀的O&M團隊能夠在電站進入商業(yè)化運作之前，幫助預(yù)見建設(shè)、調(diào)試階段存在的那些易于解決的潛在問題，從而助力光熱項目的成功開發(fā)。
一個項目最終的交付成果與最初設(shè)計相比，往往會存在一些差距和不足，這時運維的重要性就愈加凸顯。因為，舉措得當(dāng)?shù)倪\維工作能夠幫助電站在徹底解決問題之前，使電站的運行效果保持在預(yù)期范圍之內(nèi)。事實上，運維在解決這些問題的過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，并且還在商業(yè)運營階段的優(yōu)化中起到一定的作用。
然而一些公司往往低估了運維工作的重要性。例如，一些企業(yè)經(jīng)常試圖縮減運營管理人員在動員期間的開支，而這通常會導(dǎo)致與EPC承包商之間的交接不如人意，最終就會造成電站在進入商業(yè)化運行之初，發(fā)電量和運行表現(xiàn)不佳，如此一來招致的損失比在上述動員階段費勁節(jié)省下的成本要昂貴的多。
CSPPLAZA：運維成本支出在電站總投資中占比約為多少？構(gòu)成運維成本的主要是哪些部分？
Borja Sanz：不同的研究表明，運維成本通常為0.02-0.03美元/kWh。當(dāng)然，具體的運維的成本將更大程度取決于每個項目的特殊性，比如場址、設(shè)計、裝機規(guī)模、儲能時長以及協(xié)同效應(yīng)等等。
CSPPLAZA：運維的日常工作包括哪些？槽式和塔式光熱電站的運維程序不同之處有哪些？
Borja Sanz：O&M團隊的職責(zé)是確保電站安全、可靠、達到最佳運行效率，從而產(chǎn)生預(yù)期的電量和得到相應(yīng)的收益。要達到這些目的，圍繞運維展開的相關(guān)工作包括：控制成本，利益相關(guān)者之間需建立良好的關(guān)系，以及確保安全倡議得到執(zhí)行等。因此，電站一類固定資產(chǎn)的運維往往意味著要進行許多性質(zhì)各異的工作。
在技術(shù)方面，光熱電站O&M團隊的工作方式通常與傳統(tǒng)發(fā)電廠類似。盡管光熱是一種全新的可再生能源發(fā)電技術(shù)，電站中的許多設(shè)備與傳統(tǒng)發(fā)電廠中的設(shè)備（渦輪、泵、馬達、壓縮機等）相似，因此光熱電站的基本運維工作也是有規(guī)矩可循的。
運維團隊由兩部分組成，分別是運營團隊和維修團隊。首先，運營團隊負責(zé)的工作內(nèi)容包括：主導(dǎo)電站的日常啟動，從控制室和光場的運行，巡視監(jiān)控各個設(shè)備的狀態(tài)，并向維護團隊報告異常情況，以及當(dāng)有設(shè)備需要進行檢修時，在移交設(shè)備前，由運營團隊負責(zé)相關(guān)設(shè)備的準(zhǔn)備。換言之，運營團隊的工作內(nèi)容包括電站的啟動以及上鎖掛牌制度（“Lock-outTag-out”，簡寫為LOTO）的實施。而該團隊每天例行工作必備的工具包括設(shè)備工作狀態(tài)記錄單、（異常設(shè)備）隔離單、服務(wù)請求等。
維護團隊則負責(zé)所有需要矯正維修的工作以及按照原始設(shè)備制造商提供的產(chǎn)品最佳性能制定的維護計劃。而所有維護部門的工作關(guān)鍵點之一都是根據(jù)工作量合理安排工作時間、工作計劃、明晰先后工作秩序。
當(dāng)運營團隊收到維護服務(wù)請求（或通知）時，經(jīng)過必要的協(xié)調(diào)，維護團隊將負責(zé)制定整套維修解決方案，包括與采購部門交涉以及最終與供應(yīng)商達成相應(yīng)協(xié)議。另外，由于清潔狀況關(guān)乎整個電站的發(fā)電表現(xiàn)，因此清潔通常也被歸為維修團隊的重要工作內(nèi)容之一。其他諸如設(shè)備檢查、可靠性保障程序等也是運營管理的一部分。這些工作的組織實施方式又因每個公司的風(fēng)格、項目間潛在的協(xié)同效應(yīng)不同而有所差異。
需要指出的一點是，運營和維護團隊的工作開展需要配備一個健康安全環(huán)境（HSE）三位一體的管理團隊和一個工程團隊來給予支持。只有這樣，才能確保所有的工作都是在安全的環(huán)境中進行，并通過模型來監(jiān)測電站運行狀態(tài)，進而明確需要采取的行動。
CSPPLAZA：槽式和塔式光熱電站的運維程序不同之處有哪些？
Borja Sanz：每種技術(shù)都有其特殊性，因此在運維過程中的程序也必然存在差異。
首先，不論電站采用了哪種技術(shù)路線，運營和維護管理的基本原則是一致的：電站的日常啟動、利用設(shè)備工作狀態(tài)記錄單來監(jiān)控各個設(shè)備的運行狀態(tài)、以及向維護團隊報告異常情況等等；進行矯正維修、制定并履行維修計劃等。
但具體而言，塔式與槽式電站的運維細節(jié)還是區(qū)別很大的。
在實操方面，例如，槽式電站與水工質(zhì)塔式電站相比，兩者的一個重要的區(qū)別就是對瞬時狀態(tài)的熱慣性反應(yīng)。盡管這取決于每個項目的設(shè)計方案，但塔式發(fā)電技術(shù)的這一慣性通常比槽式要?。ㄈ珑R場被一片云瞬時遮擋，水工質(zhì)塔式系統(tǒng)受的影響比槽式要顯著很多），因此，需要針對不同的瞬時狀態(tài)采取不同的操作策略和反應(yīng)機制。
在維護方面，需要注意的重要一點是，雖然有些設(shè)備在槽式和塔式電站甚至是火電站中都比較常見，但光熱電站特有的設(shè)備如反射鏡、吸熱器、熔鹽熱交換器、熔鹽泵等，不同技術(shù)之間存在差異，各自均需要一定水平的專業(yè)知識。因此，相應(yīng)的O&M程序各異。
最后，應(yīng)該強調(diào)的一點是，電站中應(yīng)用不同的傳熱流體（槽式以導(dǎo)熱油為主，塔式以熔鹽為主），后期的運行和維護的工序就存在很大差別。
CSPPLAZA：配備儲能的電站和不配儲能系統(tǒng)的電站的運維有什么區(qū)別？
Borja Sanz：儲能系統(tǒng)是光熱電站的關(guān)鍵系統(tǒng)之一。事實上，這是與其他新型發(fā)電技術(shù)進行對比時，光熱電站的最大不同之處。有人認為，由泵、儲罐、換熱器等部分組成的儲能系統(tǒng)運維時很簡單，只要按部就班遵循那些設(shè)備供應(yīng)商的建議就沒問題。然而，一些項目的實際經(jīng)驗表明，恰恰是這個系統(tǒng)最應(yīng)該加以嚴密地監(jiān)測。儲能系統(tǒng)通常選用熔融鹽作為儲熱介質(zhì)，但對運維團隊來說，熔鹽的高凝固點是一個不小的挑戰(zhàn)。一旦這個系統(tǒng)出現(xiàn)任何問題，都會為電站帶來巨大的經(jīng)濟損失。熱交換器的運維也需要操作得當(dāng)以及維護及時，因為它的任何問題都會對儲能系統(tǒng)帶來影響，進而波及到整個電站。因此，在電站運維初期，配備具有專業(yè)知識且十分敬業(yè)的運維人員是一個很好的選擇。
CSPPLAZA：以一個裝機50MW配備儲能系統(tǒng)的光熱電站為例，日常運維需要配置多少名員工？太陽島、常規(guī)島和儲熱島分別配備多少人？
Borja Sanz：不同的公司采用的運維方法不盡相同。在確定運維團隊具體需配備多少工作人員時，其中重要的一步就是要判斷項目所處的階段。例如，一個剛剛從調(diào)試階段移交過來的項目通常比已進入穩(wěn)定狀態(tài)的成熟項目需要更多的資源。
雖然運維團隊規(guī)模和分工取決于每個項目背后的特殊性，但若以裝機50MW配備儲能系統(tǒng)的光熱電站為例的話，在運維的第一年中，需要配備的工作人員如下：運營主管1名，需要長期在項目現(xiàn)場；控制室操作員白天2名，夜間1名；常規(guī)島操作員3名，需要一直在現(xiàn)場；太陽島操作員2名，需要一直在現(xiàn)場；維修主管4名；維護技術(shù)人員（包括機械、電氣和熱控等）12人；一定數(shù)量的鏡面清潔人員，視場址環(huán)境而定；其他的包括倉庫員工、健康安全環(huán)保管理人員以及額外的工程支持人員。
上述為每一班時的大概人員分布情況，若要覆蓋已建立的輪班制度，運維人員的總數(shù)還要明顯增加。
CSPPLAZA：一般采用怎樣的換班制度？每一班有幾個？
Borja Sanz：具體的換班制度因不同國家和公司而異，因為勞動法不同，工人每周的工作時間上限也會有所不同。相應(yīng)地，相同的工作量，每個小時配備的操作人員總數(shù)也會有區(qū)別。這就是為什么重要的工序每時每刻的人員配備情況都會有所變化的原因。例如，控制室在白天會配備2個操作員，晚上只配備1個。而控制室操作人員的總數(shù)可根據(jù)勞動法（每周最高工作時間和每年最低的年數(shù)）以及公司的人力資源管理條例計算得出。
通常情況下，有兩種輪班模式：按白天和晚上分兩班倒，每班12小時；某些24小時不間斷運行的部分，則按早上、下午和晚上分三班倒，每班8小時。當(dāng)然，根據(jù)各個系統(tǒng)的運行需要，同一個運維團隊中甚至有多個不同的換班模式。
CSPPLAZA：運維過程中面臨的主要挑戰(zhàn)，或可能出現(xiàn)的問題？
Borja Sanz：在我看來，第一個挑戰(zhàn)易在電站的建設(shè)和調(diào)試過程中出現(xiàn)，那時也正是運維團隊在做動員的時候。在這一階段，如何培訓(xùn)工作人員做好準(zhǔn)備接管電站的運作是一個挑戰(zhàn)。如果動員這些任務(wù)發(fā)生延遲，將可能導(dǎo)致運維團隊與上一團隊交接不力，而這又會直接波及后期的操作，導(dǎo)致事故發(fā)生，從而帶來巨額損失。在這一階段，同樣至關(guān)重要的一點是，運維的理念、戰(zhàn)略和操作流程都應(yīng)明確。
一旦O&M團隊接管了電站的運作任務(wù)，就意味著他們需要面對不同系統(tǒng)中不同的技術(shù)挑戰(zhàn)。首先確保電站可靠運行是關(guān)鍵目標(biāo)之一，因此就需要制定一個足夠可靠的計劃。在這一過程中，運維團隊開始體驗所有的操作流程和協(xié)調(diào)工具在調(diào)試階段是如何進行和運用的。通常情況下，這些工具需要根據(jù)項目的具體情況以及實際經(jīng)驗進行調(diào)整。在執(zhí)行日常O&M工序的過程中，如何創(chuàng)建一個適當(dāng)?shù)沫h(huán)境來調(diào)整這些流程和工具是一個巨大的挑戰(zhàn)，管理團隊?wèi)?yīng)有效地解決這些問題，以保證電站的運行正常。
CSPPLAZA：結(jié)合您的運維經(jīng)驗，對中國光熱電站運維有何建議？
Borja Sanz：我強烈建議要首先明確制定一個適當(dāng)?shù)膭訂T計劃并實施，確保運維人員能夠盡早熟悉這個項目并接受培訓(xùn)。而培訓(xùn)又是重中之重的，針對不同的系統(tǒng)，應(yīng)召集相應(yīng)的供應(yīng)商對各個系統(tǒng)進行分別培訓(xùn)，最后再將所有部分集成后整合加以培訓(xùn)。再次強調(diào)，建立訓(xùn)練矩陣是必須的。
在調(diào)試階段有一項關(guān)鍵任務(wù)需要完成，那就是建立運維文檔的行動計劃。有些公司在運維過程中單純依賴原始設(shè)備供應(yīng)商提供的參考手冊，甚至僅依賴于EPC承包商的交接文件。雖然這些方式無可厚非，但我認為，僅僅這樣是不夠的。
我認為運維團隊?wèi)?yīng)該根據(jù)原始設(shè)備供應(yīng)商的手冊親自制定一套適合自己的操作流程，不僅有助于后期運維工作順利進行，還便于為工作人員提供培訓(xùn)。運維團隊?wèi)?yīng)該確保在調(diào)試期間即確立運維的理念、策略以及需要采取的行動。例如，在制定策略時，需明確日后將會使用的軟件以及需要分包出去的工作。另外，與第三方的服務(wù)協(xié)議必須提前準(zhǔn)備好，以避免在電站完工時的一些意外。而一些與特定系統(tǒng)上的專家簽訂的服務(wù)協(xié)議無疑是更需要準(zhǔn)備的，因為期望運維團隊可以覆蓋電站中所有的技術(shù)知識是非常具有挑戰(zhàn)性的。
最后一點同樣重要，即安全不應(yīng)被低估。光熱電站與化工廠有類似之處，也要面臨很多的風(fēng)險。因此，采取適當(dāng)?shù)姆治龊蛯嵤┍匾拇胧﹣泶_保操作安全是極其重要的。
中國首批光熱示范項目目前正在推進建設(shè)中，建設(shè)完成后，電站的調(diào)試和運維將隨之提上日程。為迎合示范電站建設(shè)之需，CSPPLAZA已邀請海外知名光熱電站建設(shè)、調(diào)試和運維專家來華共同舉辦第三期光熱發(fā)電深度技術(shù)培訓(xùn)班，本期培訓(xùn)將更加注重實用性和可用性，培訓(xùn)內(nèi)容聚焦于光熱電站的建設(shè)、調(diào)試和運維，計劃于11月初舉辦，敬請關(guān)注。
