中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：全球火電企業(yè)將面臨長(zhǎng)期、非周期性行業(yè)變革，市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)也將面臨持續(xù)壓力。據(jù)統(tǒng)計(jì)，自 2005 年以來(lái)，歐洲十大發(fā)電企業(yè)由化石燃料、核電或水力發(fā)電所構(gòu)成的裝機(jī)中，設(shè)備利用水平下降了 14%，每兆瓦裝機(jī)容量的年?duì)I收實(shí)際降幅已經(jīng)超過(guò)了 40%。
從目前看，火電企業(yè)需要采取精細(xì)化運(yùn)營(yíng)和智能化運(yùn)營(yíng)等更有效的方法來(lái)維持企業(yè)生存并創(chuàng)造長(zhǎng)期價(jià)值。
在精細(xì)化運(yùn)營(yíng)方面，電力企業(yè)需要在事故應(yīng)對(duì)、現(xiàn)場(chǎng)管理、停機(jī)時(shí)間管理、減少浪費(fèi)等領(lǐng)域建立集成的、可持續(xù)的精益生產(chǎn)體系，該體系涵蓋業(yè)務(wù)需求、操作改進(jìn)、人員管理和性能治理等所有方面，有效提高運(yùn)行效率。
在智能化運(yùn)營(yíng)方面，電力企業(yè)需要運(yùn)用智能化手段改善其價(jià)值鏈中的所有環(huán)節(jié)，為實(shí)現(xiàn)發(fā)電價(jià)值鏈上的效率的逐步改變，以及促進(jìn)健康、安全和環(huán)境保護(hù)的改善提供了基礎(chǔ)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，通過(guò)建設(shè)新的監(jiān)控中心等措施，電力生產(chǎn)商能夠在五年內(nèi)減少 50%的非計(jì)劃停運(yùn)，每年節(jié)省大約 300 萬(wàn)歐元。
受行業(yè)重大變革影響，歐洲的傳統(tǒng)發(fā)電企業(yè)一直如履薄冰。在過(guò)去 10 年間，受產(chǎn)能過(guò)剩導(dǎo)致的利用小時(shí)數(shù)和上網(wǎng)電價(jià)大幅下降影響，發(fā)電企業(yè)承受著巨大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力。自 2005 年以來(lái)，歐洲十大發(fā)電企業(yè)，自 2005 年以來(lái)，歐洲十大發(fā)電企業(yè)由化石燃料、核電或水力發(fā)電所構(gòu)成的裝機(jī)中，設(shè)備利用水平下降了 14%，每兆瓦裝機(jī)容量的年?duì)I收實(shí)際降幅已經(jīng)超過(guò)了 40%，同時(shí)，發(fā)電企業(yè)的股價(jià)表現(xiàn)不佳，信用評(píng)級(jí)也在下跌。許多其他地區(qū)的生產(chǎn)商也正面臨相似的挑戰(zhàn)。
從目前看，造成發(fā)電企業(yè)業(yè)績(jī)不佳的行業(yè)因素并不是一種短暫的周期性現(xiàn)象，而是行業(yè)面臨全面轉(zhuǎn)型的最初表現(xiàn)。在未來(lái)十年，預(yù)計(jì)將會(huì)看到一些無(wú)法盈利的發(fā)電廠以合并或關(guān)停的形式從競(jìng)爭(zhēng)中被對(duì)手淘汰。
不幸的是，到目前為止發(fā)電企業(yè)仍然沒(méi)有找到應(yīng)對(duì)目前狀況的有效策略，許多企業(yè)只能通過(guò)大幅削減成本、在容量市場(chǎng)或備用市場(chǎng)中尋求機(jī)會(huì)來(lái)獲得短期的緩解。
發(fā)電企業(yè)甚至要求政府建立一套支付系統(tǒng)，實(shí)行容量電價(jià)來(lái)彌補(bǔ)他們的損失，但收效甚微。發(fā)電企業(yè)必須采用更多樣的方法來(lái)維持企業(yè)生存并創(chuàng)造長(zhǎng)期價(jià)值。盡管發(fā)電企業(yè)可能苦惱自己十年來(lái)一直承受著行業(yè)的壓力，但其他行業(yè)的生產(chǎn)商很可能在幾十年中都在面臨著相似的競(jìng)爭(zhēng)壓力。這些公司通過(guò)使用一系列提高生產(chǎn)率的工具取得了遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)的成本削減和整合帶來(lái)的業(yè)績(jī)提升，從而持續(xù)提高運(yùn)營(yíng)效率。他們的經(jīng)驗(yàn)表明，發(fā)電企業(yè)也可以通過(guò)方法創(chuàng)新提高運(yùn)行效率來(lái)獲取優(yōu)勢(shì)。
簡(jiǎn)而言之，發(fā)電企業(yè)需要果斷采取行動(dòng)提高長(zhǎng)期生產(chǎn)率來(lái)維持企業(yè)生存。波士頓咨詢公司（BCG）正在幫助領(lǐng)先的發(fā)電企業(yè)進(jìn)行效率提升的項(xiàng)目前期部署，目前這些項(xiàng)目已經(jīng)顯示出巨大的潛力。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，即使在削減了 35% 的成本之后，這些項(xiàng)目也可以實(shí)現(xiàn)每年 2%到 3%的效益增長(zhǎng)。在未來(lái)的幾年中，發(fā)電企業(yè)必須在所有運(yùn)營(yíng)領(lǐng)域都做出巨大的改變，使用全面的精益管理系統(tǒng)和所謂的 “能源發(fā)電 4.0”新型數(shù)字技術(shù)來(lái)適應(yīng)成本的快速削減。
一、發(fā)電企業(yè)必須應(yīng)對(duì)不斷加劇的壓力
在十年衰退之前，歐洲的發(fā)電企業(yè)享有相對(duì)有利的市場(chǎng)條件。比如德國(guó)，在 1998 年之前，得益于區(qū)域壟斷和成本關(guān)稅，發(fā)電企業(yè)運(yùn)營(yíng)效率提升壓力相對(duì)較小。但 1998 年電力市場(chǎng)化導(dǎo)致了上網(wǎng)電價(jià)的下降，隨后是短暫的行業(yè)整合。2010 年，電力價(jià)格與大宗商品價(jià)格和二氧化碳排放證書(shū)的成本掛鉤，雖然這兩個(gè)因素對(duì)收益的影響逐步增大，但發(fā)電企業(yè)仍有盈利。
自 2010 年以來(lái)，由于大宗商品價(jià)格和二氧化碳排放證書(shū)價(jià)格的下降，以及因?yàn)榭稍偕茉瓷暇W(wǎng)電價(jià)優(yōu)惠所帶來(lái)的新能源發(fā)電能力的不斷提高，火電價(jià)格大幅下降。此外，隨著跨國(guó)界電力調(diào)度的拓展，跨區(qū)域電力輸送能力不斷增加。所有這些因素都在持續(xù)壓低傳統(tǒng)發(fā)電的利潤(rùn)率和利用率。
雖然有一定地區(qū)性差別，但歐洲各地以及其他地區(qū)也出現(xiàn)了類(lèi)似的影響。雖然可再生能源的增長(zhǎng)勢(shì)頭強(qiáng)勁，但過(guò)去十年，歐洲十大生產(chǎn)商并沒(méi)有大幅削減其常規(guī)機(jī)組的發(fā)電能錄。盡管可用于銷(xiāo)售的常規(guī)發(fā)電能量從 2005 年到 2015 年下降了 9%，但常規(guī)發(fā)電能力總體上增加了 7%。在這十年期間，設(shè)備利用率下降了 14%，經(jīng)通脹因素調(diào)整后，每千兆瓦裝機(jī)容量的年收入下降了 43%。
圖 1. 十年期間歐洲前十大發(fā)電企業(yè)設(shè)備利用水平下降了 14%（單位：TWh/GW）
圖 2. 十年期間火電機(jī)組單位裝機(jī)容量收入下降超過(guò) 40%（單位：百萬(wàn)歐元/GW）
為應(yīng)對(duì)收入下滑，發(fā)電企業(yè)采取了許多計(jì)劃來(lái)削減成本。這些措施包括大規(guī)模裁員、凍結(jié)工資，在某些情況下還包括機(jī)組封存或電廠關(guān)停。然而，短期成本削減并沒(méi)有讓投資者恢復(fù)對(duì)電力行業(yè)有潛力創(chuàng)造長(zhǎng)期價(jià)值的信心。雖然市場(chǎng)已經(jīng)從大衰退中復(fù)蘇，但許多發(fā)電企業(yè)的股價(jià)仍在持續(xù)下跌。此外，評(píng)級(jí)機(jī)構(gòu)下調(diào)了許多發(fā)電生產(chǎn)商的信用評(píng)級(jí)，并對(duì)它們的短期表現(xiàn)保持負(fù)面觀望態(tài)度。截至 2016 年年中，標(biāo)準(zhǔn)普爾公司（Standard and Poor’s）在七年內(nèi)下調(diào)歐洲公用事業(yè)公司評(píng)級(jí)的次數(shù)超過(guò)了升級(jí)次數(shù)。認(rèn)識(shí)到可再生能源的發(fā)展會(huì)導(dǎo)致電力產(chǎn)能過(guò)剩的影響，標(biāo)準(zhǔn)普爾公司將公用事業(yè)公司的債務(wù)評(píng)級(jí)下調(diào)至 B 中，僅比不可投資項(xiàng)目高兩個(gè)等級(jí)。
二、能效提升案例
收入下降和股價(jià)下跌的明顯趨勢(shì)表明，發(fā)電企業(yè)必須從傳統(tǒng)的成本削減計(jì)劃中另尋他路。從其他行業(yè)的轉(zhuǎn)型經(jīng)驗(yàn)中可以得知，通過(guò)不斷提高效率，可能成功應(yīng)對(duì)幾十年內(nèi)的激烈競(jìng)爭(zhēng)壓力和價(jià)格下跌。
美國(guó)的一般制造業(yè)就是一個(gè)典型的案例。為了應(yīng)對(duì)來(lái)自國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)、新技術(shù)和全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)的壓力，在過(guò)去的 60 年里，該行業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率平均每年增長(zhǎng)約 3%。美國(guó)制造商通過(guò)應(yīng)用自動(dòng)化、數(shù)字化、專(zhuān)業(yè)化、商品的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化等能效提升手段和專(zhuān)業(yè)化整合來(lái)達(dá)到規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)了不菲業(yè)績(jī)。
有人可能會(huì)說(shuō)，一般制造業(yè)不能作為電力行業(yè)的典型參考案例，因?yàn)樗馁Y本密集程度要低得多。但兩大資本密集型行業(yè)（化工和鋼鐵）的經(jīng)驗(yàn)也證實(shí)了一種觀點(diǎn)，即發(fā)電企業(yè)可以通過(guò)一系列的能效提升手段，使生產(chǎn)率顯著增長(zhǎng)。在過(guò)去的 15 年中，歐洲化學(xué)工業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率以每年超過(guò) 2%的速度增長(zhǎng)。到 2000 年，化工行業(yè)通過(guò)專(zhuān)注于核心業(yè)務(wù)，剝離外圍業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)了高度整合。在接下來(lái)的 10 年，面對(duì)中國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)和全球經(jīng)濟(jì)低迷，化工企業(yè)認(rèn)識(shí)到，必須更深刻的思考如何提高經(jīng)營(yíng)效率。全廠優(yōu)化、專(zhuān)業(yè)化和過(guò)程自動(dòng)化都是驅(qū)動(dòng)行業(yè)生產(chǎn)率增長(zhǎng)的有效手段。在德國(guó)，鋼鐵行業(yè)在過(guò)去半個(gè)世紀(jì)里提高了大約三倍的生產(chǎn)率，經(jīng)受住了幾次危機(jī)的考驗(yàn)。鋼鐵制造商通過(guò)采用新技術(shù)和精益生產(chǎn)系統(tǒng)來(lái)促進(jìn)持續(xù)改進(jìn)，從而適應(yīng)成本的快速削減。
圖 3. 德國(guó)鋼鐵行業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率持續(xù)提升（單位：噸/人）
在未來(lái)長(zhǎng)達(dá)幾十年的競(jìng)爭(zhēng)壓力下，發(fā)電企業(yè)可以效仿上面所說(shuō)的行業(yè)，通過(guò)采用新技術(shù)和精益生產(chǎn)系統(tǒng)來(lái)適應(yīng)成本的快速削減。
三、精益管理系統(tǒng)推動(dòng)可持續(xù)改進(jìn)
主要的發(fā)電企業(yè)正在采用一般制造業(yè)的精益管理原則，將計(jì)劃、操作和維護(hù)的新方法引入到他們的組織中。雖然發(fā)電行業(yè)與一般制造業(yè)在某些方面有很大的不同，但精益原則可以用于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的改進(jìn)。
精益管理的關(guān)鍵在于關(guān)注與發(fā)電廠最相關(guān)得過(guò)程，比如穩(wěn)態(tài)過(guò)程、標(biāo)準(zhǔn)化流程(尤其是維護(hù))和項(xiàng)目管理(尤其是大型維護(hù)工作)。與傳統(tǒng)的精益方法一樣，精益原則在電廠運(yùn)行中的應(yīng)用應(yīng)該針對(duì)不增加價(jià)值的“浪費(fèi)”，比如讓維護(hù)人員執(zhí)行許多不必要的任務(wù)，導(dǎo)致關(guān)鍵任務(wù)不能快速執(zhí)行，造成人員配置水平非必要性提高。而且，如果不按照進(jìn)程進(jìn)行不同的轉(zhuǎn)換，可能會(huì)導(dǎo)致返工或其他資源效率低下。在發(fā)電企業(yè)應(yīng)用精益原則可以帶來(lái)持續(xù)性的改善，比如通過(guò)縮短停機(jī)時(shí)間和快速可靠的啟動(dòng)可以帶來(lái)收入增長(zhǎng)并持續(xù)降低可控成本。員工應(yīng)該學(xué)習(xí)識(shí)別需要改進(jìn)的領(lǐng)域，并通過(guò)系統(tǒng)的根源分析確定正確的實(shí)施措施。
歐洲的一個(gè)主要公用事業(yè)公司已經(jīng)認(rèn)識(shí)到這個(gè)機(jī)會(huì): 幾年前，這個(gè)公用事業(yè)公司發(fā)起了一個(gè)大規(guī)模的、自上而下的計(jì)劃來(lái)降低成本。這個(gè)計(jì)劃目的是多層級(jí)的成本消減，每一次都可以達(dá)到更高的節(jié)約目標(biāo)。該公司明白，要實(shí)現(xiàn)自上而下的計(jì)劃之外的額外節(jié)省，它必須應(yīng)用精益原則來(lái)提高領(lǐng)導(dǎo)能力，同時(shí)不斷提高過(guò)程和團(tuán)隊(duì)的效率質(zhì)量。
在波士頓咨詢公司（BCG）的支持下，這家公司在發(fā)電部門(mén)成功地應(yīng)用了精益管理。以下幾個(gè)例子可以說(shuō)明其所獲得的改進(jìn):
1.事故應(yīng)對(duì)：為了減少維修部的成本和工作量，該公司設(shè)法減少需要維修組馬上跟進(jìn)的高優(yōu)先等事故數(shù)量。在一個(gè)聯(lián)合研討會(huì)上，控制室和維修人員重新修訂了各類(lèi)事故的優(yōu)先級(jí)，提高了優(yōu)先級(jí)的一致性，將具有高優(yōu)先級(jí)特征的事故減少了大約 50%，從而減少了緊急維護(hù)需求。事件報(bào)告的事后維護(hù)分析能夠持續(xù)提高報(bào)告和系統(tǒng)的質(zhì)量。
2.現(xiàn)場(chǎng)管理：為了改善現(xiàn)場(chǎng)管理，該公司引入了“團(tuán)隊(duì)委員會(huì)”作為結(jié)構(gòu)化的績(jī)效對(duì)話和高效會(huì)議的基礎(chǔ)。委員會(huì)的職責(zé)包括安排任務(wù)清單、制定 KPI、確定重要聯(lián)絡(luò)人以及編寫(xiě)改進(jìn)工作建議。這樣的安排能夠使日常會(huì)議更加明確，也提高了任務(wù)分配和責(zé)任的透明度。這一倡議導(dǎo)致了兩個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)的改進(jìn)：“平均修復(fù)時(shí)間”減少 20%，“故障間隔時(shí)間”增加 30%。
3.停機(jī)時(shí)間管理：該公司試圖顯著減少設(shè)備停機(jī)時(shí)間。維護(hù)團(tuán)隊(duì)使用結(jié)構(gòu)化的問(wèn)題解決方案來(lái)設(shè)計(jì)一種通過(guò)減少操作數(shù)量或增加操作協(xié)同性來(lái)優(yōu)化每個(gè)維護(hù)過(guò)程的方法。該方法還包括為任務(wù)設(shè)置最優(yōu)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間框架和定義控制例程，以便用結(jié)構(gòu)化的方式處理偏差，例如分析停機(jī)發(fā)生的原因并將改變納入后續(xù)計(jì)劃。
4.減少浪費(fèi)：這家公司還希望減少其物資登記部門(mén)的非必要運(yùn)營(yíng)。在故障修復(fù)車(chē)間，部門(mén)工作人員發(fā)現(xiàn)浪費(fèi)，設(shè)計(jì)減少非增值活動(dòng)的解決方案，并定義成本相關(guān)的 KPI。通過(guò)這些解決方案，增加了運(yùn)營(yíng)透明度，減少了工作量，避免了返工。除了改善溝通，這種快速見(jiàn)效的解決方案在部門(mén)成員中確立了一種積極肯干的態(tài)度，并樹(shù)立了解決更復(fù)雜問(wèn)題信心。
要成功地采用精益管理，僅僅執(zhí)行精益計(jì)劃的選擇是不夠的。更多的是需要發(fā)電企業(yè)需要建立集成的、可持續(xù)的精益生產(chǎn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)涵蓋業(yè)務(wù)需求、操作改進(jìn)、人員管理和性能治理的所有方面。企業(yè)首先應(yīng)該確定其核心業(yè)務(wù)需求和目標(biāo)，改進(jìn)其業(yè)務(wù)的高優(yōu)先級(jí)領(lǐng)域。為了實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變，必須創(chuàng)建協(xié)作和具有激勵(lì)性的企業(yè)文化并運(yùn)用基于KPI的績(jī)效管理來(lái)吸引和留住人才。
四、能源發(fā)電 4.0 徹底改變了電廠運(yùn)作
工業(yè) 4.0 技術(shù)（包括大數(shù)據(jù)、先進(jìn)的機(jī)器人技術(shù)和 3D 打印等）正在全球范圍內(nèi)掀起一場(chǎng)變革，改善了其價(jià)值鏈中的所有環(huán)節(jié)?，F(xiàn)在發(fā)電企業(yè)加入這場(chǎng)革命的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟。能源發(fā)電 4.0 是一套技術(shù)杠桿，為實(shí)現(xiàn)發(fā)電價(jià)值鏈上的效率的逐步改變，以及促進(jìn)健康、安全和環(huán)境保護(hù)的改善提供了基礎(chǔ)。
圖 4 . 智慧運(yùn)行推進(jìn)能效提升
一家國(guó)際發(fā)電企業(yè)為其歐洲和拉丁美洲的電廠建立了一個(gè)中央監(jiān)控中心，展示了能源發(fā)電 4.0 創(chuàng)造價(jià)值的各種方式。該中心使發(fā)電企業(yè)能夠遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備性能并為全球 100 多臺(tái)汽輪機(jī)定制維護(hù)策略。該中心還協(xié)助推廣最佳做法。例如:
1.性能監(jiān)控：性能監(jiān)控應(yīng)該以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，這樣生產(chǎn)商就可以執(zhí)行關(guān)鍵的操作，比如提高汽輪機(jī)的熱效率。擁有執(zhí)行此類(lèi)操作的能力減少了發(fā)電企業(yè)對(duì)原始設(shè)備制造商(OEM)的依賴，同時(shí)允許生產(chǎn)商在內(nèi)部構(gòu)建大量特定技能和專(zhuān)有技術(shù)，減少燃料消耗和污染物排放來(lái)使成本降低。
2.運(yùn)行條件監(jiān)控：基于條件的監(jiān)控應(yīng)該分析傳感器數(shù)據(jù)，這樣可以更準(zhǔn)確地預(yù)估組件的剩余壽命。有了更準(zhǔn)確的估計(jì)，發(fā)電企業(yè)可以延長(zhǎng)組件的使用壽命，從而降低維護(hù)成本。此外，企業(yè)可以改變事件優(yōu)先等級(jí)來(lái)優(yōu)化維護(hù)工作。通過(guò)定制維護(hù)策略和操作，企業(yè)可以根據(jù)其對(duì)工廠的實(shí)際價(jià)值和各種資產(chǎn)的狀況來(lái)管理支出和活動(dòng)。
通過(guò)建設(shè)新的監(jiān)控中心等措施，發(fā)電企業(yè)能夠在五年內(nèi)減少 50%的非計(jì)劃停運(yùn)，使每年節(jié)省大約 300 萬(wàn)歐元。
還有許多其他的能源發(fā)電 4.0 的案例。例如，一些公用事業(yè)公司已經(jīng)開(kāi)始使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備，將項(xiàng)目信息(如修理指令或設(shè)備操作數(shù)據(jù))發(fā)送給工作人員。相比之下，使用 3D 打印來(lái)制造零件的做法還在測(cè)試階段。例如，一個(gè)原始設(shè)備制造商(OEM)最近完成了使用 3D 打印生產(chǎn)的汽輪機(jī)葉片第一次全負(fù)荷運(yùn)行試驗(yàn)。這類(lèi)應(yīng)用程序可能會(huì)將開(kāi)發(fā)原型的前置時(shí)間減少 90%，并允許制造商根據(jù)客戶需求提供定制的部件。
能源發(fā)電 4.0 的使用可能會(huì)從根本上改變電廠員工的日常工作。要使這種潛在的影響成為現(xiàn)實(shí)，發(fā)電企業(yè)必須先了解其過(guò)程的當(dāng)前狀態(tài)和改進(jìn)機(jī)會(huì)。然后企業(yè)就可以確定精益原則和能源發(fā)電 4.0 杠桿的最佳組合，然后抓住行業(yè)機(jī)遇。這種組合實(shí)施方案必須能夠應(yīng)對(duì)包括能力建設(shè)、系統(tǒng)培訓(xùn)、現(xiàn)有工作流程的持續(xù)改進(jìn)、標(biāo)準(zhǔn)及文化變革等挑戰(zhàn)。
五、投入運(yùn)行
為了能夠快速評(píng)估組合實(shí)施方案的長(zhǎng)期運(yùn)行效率，發(fā)電企業(yè)應(yīng)回答以下問(wèn)題:
是否全盤(pán)考慮了當(dāng)前可用于提高業(yè)務(wù)效率的所有可行手段?
我們最近使用的提效措施在多大程度上促進(jìn)了效率的持續(xù)改進(jìn)，而不僅僅只是作為一次性的成本節(jié)約？我們?nèi)绾斡行У貫樯a(chǎn)力持續(xù)增長(zhǎng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?
我們的員工是否已經(jīng)準(zhǔn)備好、愿意、能夠自主地識(shí)別并妥善地解決日常工作中的效率低下問(wèn)題? 我們是否對(duì)未來(lái)五到十年內(nèi)，這份技術(shù)路線圖可以提高從采購(gòu)到銷(xiāo)售的各個(gè)領(lǐng)域的效率達(dá)成統(tǒng)一共識(shí)?
