中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：自2013年3月17日投運(yùn)至今，裝機(jī)100MW的Shams1光熱電站已持續(xù)運(yùn)行達(dá)4年6個(gè)月。作為中東地區(qū)已投運(yùn)的最大的光熱發(fā)電項(xiàng)目，該電站的設(shè)計(jì)年發(fā)電量為2.10億度，而實(shí)際發(fā)電量在過(guò)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(gè)月的電力輸出已超過(guò)1.48億度。這一優(yōu)異的表現(xiàn)與前期良好的設(shè)計(jì)、建設(shè)、調(diào)試等固然密不可分，而后期的運(yùn)行和維護(hù)工作——這一長(zhǎng)達(dá)二十余年的“持久戰(zhàn)”將占據(jù)電站整個(gè)生命周期，其成功與否，不僅關(guān)乎電站的最終實(shí)際發(fā)電成果，也關(guān)系到所有前期工作的實(shí)際效果。
圖：Shams1電站過(guò)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(chǎng)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(méi)有配備儲(chǔ)能系統(tǒng)，但因其位于阿聯(lián)酋麥迪納特扎耶德，是一個(gè)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(guó)首批光熱項(xiàng)目所在地西北有很多類(lèi)似之處，因此該項(xiàng)目的運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)對(duì)于中國(guó)示范項(xiàng)目而言具備一些借鑒意義。
針對(duì)該電站的運(yùn)維成本、各個(gè)系統(tǒng)應(yīng)配備的人員數(shù)量，換班制度以及中國(guó)首批示范項(xiàng)目運(yùn)維中應(yīng)注意的相關(guān)事項(xiàng)，CSPPLAZA記者日前對(duì)Shams公司項(xiàng)目經(jīng)理BorjaSanz進(jìn)行了專(zhuān)訪。
BorjaSanz自2006年加入Abengoa，2010年~2012年，作為PS10、PS20(塔式)、Solnova1、3和4(槽式)五個(gè)光熱項(xiàng)目的工程部經(jīng)理，統(tǒng)管項(xiàng)目?jī)?yōu)化，為日后進(jìn)入運(yùn)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(yùn)營(yíng)經(jīng)理一職，值得一提的是，Borja在建設(shè)和調(diào)試階段即進(jìn)駐項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)，參與員工招聘、建立運(yùn)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(yùn)營(yíng)工作做準(zhǔn)備。而電站的首年商業(yè)化運(yùn)營(yíng)成績(jī)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(yùn)營(yíng)和管理工作，負(fù)責(zé)電站長(zhǎng)期計(jì)劃(LTP)和業(yè)務(wù)連續(xù)性計(jì)劃(BCP)的制定和執(zhí)行。2016年，在Shams公司任項(xiàng)目經(jīng)理至今。
記者：運(yùn)維的重要性如何？需要耗費(fèi)的運(yùn)維成本是多少？
BorjaSanz：運(yùn)維是決定一個(gè)光熱項(xiàng)目能否成功的至關(guān)重要的因素之一。只有通過(guò)合理的運(yùn)維，才能與前期的精心設(shè)計(jì)、建設(shè)、調(diào)試相輔相成，使電站的發(fā)電量達(dá)到預(yù)期，并為投資者帶來(lái)可觀的投資回報(bào)率。更重要的一點(diǎn)是，優(yōu)秀的O&M團(tuán)隊(duì)能夠在電站進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)作之前，幫助預(yù)見(jiàn)建設(shè)、調(diào)試階段存在的那些易于解決的潛在問(wèn)題，從而助力光熱項(xiàng)目的成功開(kāi)發(fā)。
一個(gè)項(xiàng)目最終的交付成果與最初設(shè)計(jì)相比，往往會(huì)存在一些差距和不足，這時(shí)運(yùn)維的重要性就愈加凸顯。因?yàn)?，舉措得當(dāng)?shù)倪\(yùn)維工作能夠幫助電站在徹底解決問(wèn)題之前，使電站的運(yùn)行效果保持在預(yù)期范圍之內(nèi)。事實(shí)上，運(yùn)維在解決這些問(wèn)題的過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，并且還在商業(yè)運(yùn)營(yíng)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(yùn)維工作的重要性。例如，一些企業(yè)經(jīng)常試圖縮減運(yùn)營(yíng)管理人員在動(dòng)員期間的開(kāi)支，而這通常會(huì)導(dǎo)致與EPC承包商之間的交接不如人意，最終就會(huì)造成電站在進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)行之初，發(fā)電量和運(yùn)行表現(xiàn)不佳，如此一來(lái)招致的損失比在上述動(dòng)員階段費(fèi)勁節(jié)省下的成本要昂貴的多。
記者：運(yùn)維成本支出在電站總投資中占比約為多少？構(gòu)成運(yùn)維成本的主要是哪些部分？
BorjaSanz：不同的研究表明，運(yùn)維成本通常為0.02-0.03美元/kWh。當(dāng)然，具體的運(yùn)維的成本將更大程度取決于每個(gè)項(xiàng)目的特殊性，比如場(chǎng)址、設(shè)計(jì)、裝機(jī)規(guī)模、儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)以及協(xié)同效應(yīng)等等。
記者：運(yùn)維的日常工作包括哪些？槽式和塔式光熱電站的運(yùn)維程序不同之處有哪些？
BorjaSanz：O&M團(tuán)隊(duì)的職責(zé)是確保電站安全、可靠、達(dá)到最佳運(yùn)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(dá)到這些目的，圍繞運(yùn)維展開(kāi)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(lèi)固定資產(chǎn)的運(yùn)維往往意味著要進(jìn)行許多性質(zhì)各異的工作。
在技術(shù)方面，光熱電站O&M團(tuán)隊(duì)的工作方式通常與傳統(tǒng)發(fā)電廠類(lèi)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(dá)、壓縮機(jī)等)相似，因此光熱電站的基本運(yùn)維工作也是有規(guī)矩可循的。
運(yùn)維團(tuán)隊(duì)由兩部分組成，分別是運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)和維修團(tuán)隊(duì)。首先，運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)的工作內(nèi)容包括：主導(dǎo)電站的日常啟動(dòng)，從控制室和光場(chǎng)的運(yùn)行，巡視監(jiān)控各個(gè)設(shè)備的狀態(tài)，并向維護(hù)團(tuán)隊(duì)報(bào)告異常情況，以及當(dāng)有設(shè)備需要進(jìn)行檢修時(shí)，在移交設(shè)備前，由運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)相關(guān)設(shè)備的準(zhǔn)備。換言之，運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)的工作內(nèi)容包括電站的啟動(dòng)以及上鎖掛牌制度(“Lock-outTag-out”，簡(jiǎn)寫(xiě)為L(zhǎng)OTO)的實(shí)施。而該團(tuán)隊(duì)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(qǐng)求等。
維護(hù)團(tuán)隊(duì)則負(fù)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(hù)計(jì)劃。而所有維護(hù)部門(mén)的工作關(guān)鍵點(diǎn)之一都是根據(jù)工作量合理安排工作時(shí)間、工作計(jì)劃、明晰先后工作秩序。
當(dāng)運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)收到維護(hù)服務(wù)請(qǐng)求(或通知)時(shí)，經(jīng)過(guò)必要的協(xié)調(diào)，維護(hù)團(tuán)隊(duì)將負(fù)責(zé)制定整套維修解決方案，包括與采購(gòu)部門(mén)交涉以及最終與供應(yīng)商達(dá)成相應(yīng)協(xié)議。另外，由于清潔狀況關(guān)乎整個(gè)電站的發(fā)電表現(xiàn)，因此清潔通常也被歸為維修團(tuán)隊(duì)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(yùn)營(yíng)管理的一部分。這些工作的組織實(shí)施方式又因每個(gè)公司的風(fēng)格、項(xiàng)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(diǎn)是，運(yùn)營(yíng)和維護(hù)團(tuán)隊(duì)的工作開(kāi)展需要配備一個(gè)健康安全環(huán)境(HSE)三位一體的管理團(tuán)隊(duì)和一個(gè)工程團(tuán)隊(duì)來(lái)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(jìn)行，并通過(guò)模型來(lái)監(jiān)測(cè)電站運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而明確需要采取的行動(dòng)。
記者：槽式和塔式光熱電站的運(yùn)維程序不同之處有哪些？
BorjaSanz：每種技術(shù)都有其特殊性，因此在運(yùn)維過(guò)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(yùn)營(yíng)和維護(hù)管理的基本原則是一致的：電站的日常啟動(dòng)、利用設(shè)備工作狀態(tài)記錄單來(lái)監(jiān)控各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、以及向維護(hù)團(tuán)隊(duì)報(bào)告異常情況等等；進(jìn)行矯正維修、制定并履行維修計(jì)劃等。
但具體而言，塔式與槽式電站的運(yùn)維細(xì)節(jié)還是區(qū)別很大的。
在實(shí)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(gè)重要的區(qū)別就是對(duì)瞬時(shí)狀態(tài)的熱慣性反應(yīng)。盡管這取決于每個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案，但塔式發(fā)電技術(shù)的這一慣性通常比槽式要小(如鏡場(chǎng)被一片云瞬時(shí)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(duì)不同的瞬時(shí)狀態(tài)采取不同的操作策略和反應(yīng)機(jī)制。
在維護(hù)方面，需要注意的重要一點(diǎn)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(jiàn)，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(zhuān)業(yè)知識(shí)。因此，相應(yīng)的O&M程序各異。
最后，應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)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(yùn)行和維護(hù)的工序就存在很大差別。
記者：配備儲(chǔ)能的電站和不配儲(chǔ)能系統(tǒng)的電站的運(yùn)維有什么區(qū)別？
BorjaSanz：儲(chǔ)能系統(tǒng)是光熱電站的關(guān)鍵系統(tǒng)之一。事實(shí)上，這是與其他新型發(fā)電技術(shù)進(jìn)行對(duì)比時(shí)，光熱電站的最大不同之處。有人認(rèn)為，由泵、儲(chǔ)罐、換熱器等部分組成的儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)維時(shí)很簡(jiǎn)單，只要按部就班遵循那些設(shè)備供應(yīng)商的建議就沒(méi)問(wèn)題。然而，一些項(xiàng)目的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)表明，恰恰是這個(gè)系統(tǒng)最應(yīng)該加以嚴(yán)密地監(jiān)測(cè)。儲(chǔ)能系統(tǒng)通常選用熔融鹽作為儲(chǔ)熱介質(zhì)，但對(duì)運(yùn)維團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)，熔鹽的高凝固點(diǎn)是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。一旦這個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)任何問(wèn)題，都會(huì)為電站帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。熱交換器的運(yùn)維也需要操作得當(dāng)以及維護(hù)及時(shí)，因?yàn)樗娜魏螁?wèn)題都會(huì)對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)帶來(lái)影響，進(jìn)而波及到整個(gè)電站。因此，在電站運(yùn)維初期，配備具有專(zhuān)業(yè)知識(shí)且十分敬業(yè)的運(yùn)維人員是一個(gè)很好的選擇。
記者：以一個(gè)裝機(jī)50MW配備儲(chǔ)能系統(tǒng)的光熱電站為例，日常運(yùn)維需要配置多少名員工？太陽(yáng)島、常規(guī)島和儲(chǔ)熱島分別配備多少人？
BorjaSanz：不同的公司采用的運(yùn)維方法不盡相同。在確定運(yùn)維團(tuán)隊(duì)具體需配備多少工作人員時(shí)，其中重要的一步就是要判斷項(xiàng)目所處的階段。例如，一個(gè)剛剛從調(diào)試階段移交過(guò)來(lái)的項(xiàng)目通常比已進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)的成熟項(xiàng)目需要更多的資源。
雖然運(yùn)維團(tuán)隊(duì)規(guī)模和分工取決于每個(gè)項(xiàng)目背后的特殊性，但若以裝機(jī)50MW配備儲(chǔ)能系統(tǒng)的光熱電站為例的話，在運(yùn)維的第一年中，需要配備的工作人員如下：運(yùn)營(yíng)主管1名，需要長(zhǎng)期在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)；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(chǎng)；太陽(yáng)島操作員2名，需要一直在現(xiàn)場(chǎng)；維修主管4名；維護(hù)技術(shù)人員(包括機(jī)械、電氣和熱控等)12人；一定數(shù)量的鏡面清潔人員，視場(chǎng)址環(huán)境而定；其他的包括倉(cāng)庫(kù)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(shí)的大概人員分布情況，若要覆蓋已建立的輪班制度，運(yùn)維人員的總數(shù)還要明顯增加。
記者：一般采用怎樣的換班制度？每一班有幾個(gè)？
BorjaSanz：具體的換班制度因不同國(guó)家和公司而異，因?yàn)閯趧?dòng)法不同，工人每周的工作時(shí)間上限也會(huì)有所不同。相應(yīng)地，相同的工作量，每個(gè)小時(shí)配備的操作人員總數(shù)也會(huì)有區(qū)別。這就是為什么重要的工序每時(shí)每刻的人員配備情況都會(huì)有所變化的原因。例如，控制室在白天會(huì)配備2個(gè)操作員，晚上只配備1個(gè)。而控制室操作人員的總數(shù)可根據(jù)勞動(dòng)法(每周最高工作時(shí)間和每年最低的年數(shù))以及公司的人力資源管理?xiàng)l例計(jì)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(shí)；某些24小時(shí)不間斷運(yùn)行的部分，則按早上、下午和晚上分三班倒，每班8小時(shí)。當(dāng)然，根據(jù)各個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行需要，同一個(gè)運(yùn)維團(tuán)隊(duì)中甚至有多個(gè)不同的換班模式。
記者：運(yùn)維過(guò)程中面臨的主要挑戰(zhàn)，或可能出現(xiàn)的問(wèn)題？
BorjaSanz：在我看來(lái)，第一個(gè)挑戰(zhàn)易在電站的建設(shè)和調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)，那時(shí)也正是運(yùn)維團(tuán)隊(duì)在做動(dòng)員的時(shí)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(yùn)作是一個(gè)挑戰(zhàn)。如果動(dòng)員這些任務(wù)發(fā)生延遲，將可能導(dǎo)致運(yùn)維團(tuán)隊(duì)與上一團(tuán)隊(duì)交接不力，而這又會(huì)直接波及后期的操作，導(dǎo)致事故發(fā)生，從而帶來(lái)巨額損失。在這一階段，同樣至關(guān)重要的一點(diǎn)是，運(yùn)維的理念、戰(zhàn)略和操作流程都應(yīng)明確。
一旦O&M團(tuán)隊(duì)接管了電站的運(yùn)作任務(wù)，就意味著他們需要面對(duì)不同系統(tǒng)中不同的技術(shù)挑戰(zhàn)。首先確保電站可靠運(yùn)行是關(guān)鍵目標(biāo)之一，因此就需要制定一個(gè)足夠可靠的計(jì)劃。在這一過(guò)程中，運(yùn)維團(tuán)隊(duì)開(kāi)始體驗(yàn)所有的操作流程和協(xié)調(diào)工具在調(diào)試階段是如何進(jìn)行和運(yùn)用的。通常情況下，這些工具需要根據(jù)項(xiàng)目的具體情況以及實(shí)際經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整。在執(zhí)行日常O&M工序的過(guò)程中，如何創(chuàng)建一個(gè)適當(dāng)?shù)沫h(huán)境來(lái)調(diào)整這些流程和工具是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，管理團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)有效地解決這些問(wèn)題，以保證電站的運(yùn)行正常。
記者：結(jié)合您的運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)，對(duì)中國(guó)光熱電站運(yùn)維有何建議？
BorjaSanz：我強(qiáng)烈建議要首先明確制定一個(gè)適當(dāng)?shù)膭?dòng)員計(jì)劃并實(shí)施，確保運(yùn)維人員能夠盡早熟悉這個(gè)項(xiàng)目并接受培訓(xùn)。而培訓(xùn)又是重中之重的，針對(duì)不同的系統(tǒng)，應(yīng)召集相應(yīng)的供應(yīng)商對(duì)各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)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(qiáng)調(diào)，建立訓(xùn)練矩陣是必須的。
在調(diào)試階段有一項(xiàng)關(guān)鍵任務(wù)需要完成，那就是建立運(yùn)維文檔的行動(dòng)計(jì)劃。有些公司在運(yùn)維過(guò)程中單純依賴(lài)原始設(shè)備供應(yīng)商提供的參考手冊(cè)，甚至僅依賴(lài)于EPC承包商的交接文件。雖然這些方式無(wú)可厚非，但我認(rèn)為，僅僅這樣是不夠的。
我認(rèn)為運(yùn)維團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該根據(jù)原始設(shè)備供應(yīng)商的手冊(cè)親自制定一套適合自己的操作流程，不僅有助于后期運(yùn)維工作順利進(jìn)行，還便于為工作人員提供培訓(xùn)。運(yùn)維團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該確保在調(diào)試期間即確立運(yùn)維的理念、策略以及需要采取的行動(dòng)。例如，在制定策略時(shí)，需明確日后將會(huì)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(shí)的一些意外。而一些與特定系統(tǒng)上的專(zhuān)家簽訂的服務(wù)協(xié)議無(wú)疑是更需要準(zhǔn)備的，因?yàn)槠谕\(yùn)維團(tuán)隊(duì)可以覆蓋電站中所有的技術(shù)知識(shí)是非常具有挑戰(zhàn)性的。
最后一點(diǎn)同樣重要，即安全不應(yīng)被低估。光熱電站與化工廠有類(lèi)似之處，也要面臨很多的風(fēng)險(xiǎn)。因此，采取適當(dāng)?shù)姆治龊蛯?shí)施必要的措施來(lái)確保操作安全是極其重要的。
