中國風電市場繁榮了多年，未來將調(diào)整方向、大步走向與傳統(tǒng)能源同臺競技的平價上網(wǎng)時代。與巨大的累計容量市場、高速的新增市場相匹配的，是數(shù)百吉瓦的風機的運維服務(wù)業(yè)務(wù)。在以往被認為是“打包免費送”、“低附加值”的風電服務(wù)，潛力不容小覷，甚至會成為未來整機廠商的的盈利重點和競爭態(tài)勢的分水嶺。

在市場轉(zhuǎn)變、企業(yè)轉(zhuǎn)型的進程中，金風科技在運維服務(wù)領(lǐng)域，做了哪些創(chuàng)新和探索、未來將如何前進呢？

01

逐個突破海外風電服務(wù)市場

今年5月，金風科技宣布與巴西風電運營商Energimp簽署了一份為期十年的運維管理服務(wù)協(xié)議，為Energimp旗下270兆瓦風力發(fā)電廠提供運維服務(wù)。同時，金風在巴西Mataraca項目完成首臺非金風機組發(fā)電機更換工作并成功并網(wǎng)發(fā)電，還與業(yè)主就該項目簽署了新的發(fā)電機供貨和服務(wù)協(xié)議，金風科技將為其14個風電場提供223臺風電機組的技術(shù)改造及運維服務(wù)。

這一成功案例說明，金風科技已對海外后服務(wù)市場邁出戰(zhàn)略性步伐。近些年海外后服務(wù)市場的需求集中釋放，Wood Mackenzie的《風電場運維的數(shù)字化技術(shù)》報告預測，全球陸上風電運維成本將于2019年達到近150億美元。其中，57％（85億美元）源于因部件故障而產(chǎn)生的非計劃性維修成本[1]，包括但不僅限于備件成本、維修費用、停機損失、材料和設(shè)備運輸時間、維修人員的響應(yīng)時間等。

在這樣的趨勢下，海外的整機制造商也在調(diào)整思路。以Vestas為例，在整機制造商之間的競爭日趨激烈、風機價格持續(xù)下滑的背景下，Vestas去年的綜合息稅前利潤率從2016年的13.9%下降到8.9%。但與此同時，去年其風電運維板塊的息稅前利潤率從2016年的17.2%上升到25.2%[2]。


不難看出，運維服務(wù)是一種高附加值、高技術(shù)含量的商業(yè)模式，可以為企業(yè)及投資者帶來持續(xù)豐厚的回報。在金風科技的國際化拓展較為成熟的澳洲、北美區(qū)域，不同的商業(yè)模式均給運維業(yè)務(wù)帶來契機。2018年，金風美國和稅務(wù)投資人花旗銀行、伯克希爾·哈撒韋能源公司合作了得克薩斯州Rattlesnake風電場項目，除供給風機以外，還以年度計費方式承包了所有的風電場運維和管理服務(wù)。這一類在PTC（Production Tax Credit，產(chǎn)品稅）政策的驅(qū)動下加入新能源領(lǐng)域投資的稅務(wù)投資人，幾乎完全依靠整機制造商從事機組運維以實現(xiàn)收益率的最大化。這無疑給整機制造商提供了寬廣的市場空間。

金風澳洲則利用多年積累下來的風電行業(yè)經(jīng)驗和屬地化團隊能力，全面參與風電場投資與開發(fā)、風機銷售、運維服務(wù)環(huán)節(jié)，在投資開發(fā)的項目轉(zhuǎn)讓的過程中，百分之百地承接了運維服務(wù)業(yè)務(wù)。同時澳洲風電市場上也有很多資產(chǎn)投資機構(gòu)，如保險、基金等，對他們而言，雇傭技術(shù)連貫性高、經(jīng)驗豐富的整機制造商從事運維是最具經(jīng)濟性的方式。

02

抓住中國快速崛起的風電運維服務(wù)浪潮

Wood Mackenzie認為，中國陸上風電運維市場的容量預計在未來10年內(nèi)達到50億美元[3]。其《2019年全球陸上風電運維趨勢》報告預測，中國的運維市場價值將在2027年達到500萬美元，年復合增長率高達9.9%（圖1）。

截至目前，中國的累計風電并網(wǎng)容量188.9GW中，超過60GW容量、約7萬臺[4]的風機機組運營時間超過五年質(zhì)保期，它們的關(guān)鍵零部件如葉片、齒輪箱、軸承、發(fā)動機、變流器等都會需要不同程度的維修、翻新和更換，成為運維服務(wù)收入的潛在主力。與此同時，中國風電近年內(nèi)新增裝機容量的增速加快，也給運維業(yè)務(wù)的持續(xù)發(fā)力提供了支撐。


數(shù)據(jù)顯示，截至2018年底，金風科技后服務(wù)業(yè)務(wù)在手訂單金額為人民幣4.89億，國內(nèi)外后服務(wù)業(yè)務(wù)在運項目容量接近7GW。由于中國市場現(xiàn)存容量中既有直驅(qū)永磁機組也有傳統(tǒng)雙饋技術(shù)機組，金風科技已經(jīng)儲備了不同的技術(shù)能力以滿足業(yè)主的需求。7GW的容量中，非金風機組后服務(wù)項目的在運容量占比33%[5]，顯示出金風科技拿下更多運維服務(wù)市場份額的決心。

不僅是跨越地理邊際和技術(shù)界限，在探索服務(wù)內(nèi)容的縱深上，金風科技形成了與開發(fā)商簽訂定制化的混合型服務(wù)合同的思路。典型的客戶需求涵蓋了較為基礎(chǔ)的技術(shù)改進及對老舊機組進行改造的需求，包括機組可靠性提升、提質(zhì)增效，改善資產(chǎn)的經(jīng)營狀況。核心的需要是提升發(fā)電量以增加風電場收益。同理，建立自營運維團隊的業(yè)主還需要搭建培訓平臺、提高自身團隊的技術(shù)能力。較為深層的需求包括信息化進步的機會，如集中監(jiān)控、高級應(yīng)用、大數(shù)據(jù)平臺，從而提升經(jīng)營效率和智能化水平。


●：套餐中固定包含服務(wù)

○：套餐中自選服務(wù)，且服務(wù)價格固定

Δ：套餐中自選服務(wù)，且服務(wù)按實際發(fā)生需求定價

為幫助風電場運營模式和運營效益的雙重升級，金風科技聯(lián)合上游零部件供應(yīng)商的實力和利用遍布全國的營銷、服務(wù)、備件網(wǎng)絡(luò)及覆蓋全國及部分國家的維修網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)客戶需求現(xiàn)狀和反饋的問題，結(jié)合可規(guī)模商用產(chǎn)品，形成優(yōu)化版SES-A系列金風風電場智慧運維服務(wù)套餐（圖2），通過業(yè)主需求的多種搭配實現(xiàn)更合理高效的組合型服務(wù)。

03

較早響應(yīng)客戶對全壽命周期資產(chǎn)管理優(yōu)化的需求

面對補貼坡退、2020年風電平價上網(wǎng)的目標，風電開發(fā)商在項目盈利能力方面的壓力越來越大。出質(zhì)保設(shè)備的體量龐大，無論是與整機制造商簽訂新的運維協(xié)議還是自主開發(fā)新團隊，運維成本的增加無疑給開發(fā)商及投資者們帶來了壓力。作為LCOE乃至IRR的計算要素（圖3），運營支出削減和項目盈利能力的維持成為關(guān)注的焦點。


隨著風機采購成本的不斷壓縮，金風科技認為創(chuàng)新的風機技術(shù)帶來的單機兆瓦數(shù)提升、發(fā)電量和效率提高、逐步優(yōu)化的運維實踐是輔助降低項目成本的關(guān)鍵。開發(fā)商也在積極探索與產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同協(xié)作以達到降本增效目標，如通過合作方式做外包服務(wù)、風電場資產(chǎn)托管、大部件全國集團化維修集采模式、購買軟件及數(shù)字化服務(wù)、綁定風機運維合同等。

在這種趨勢下，到2027年，國內(nèi)的風電運維容量378GW中，近半數(shù)將交到設(shè)備商的手中[6]（圖4），這對整機制造商來說將是可預見的轉(zhuǎn)型。開發(fā)商的需求不斷釋放，設(shè)備質(zhì)量好、發(fā)電效率高、運維成本低的產(chǎn)品及服務(wù)將更具備競爭力，而低價競標、使用非原廠配件等現(xiàn)象也將逐漸從市場上淡出。同理，在主要的歐洲風電國家如德國、西班牙、法國、英國，整機制造商在風機運維服務(wù)中均占據(jù)絕對性優(yōu)勢地位。


這與金風科技一直以來提出的成為全壽命周期資產(chǎn)管理解決方案提供者的目標是高度一致的。對零部件、風機設(shè)計與制造、風電場設(shè)計與開發(fā)（圖5）、風電機組運行狀態(tài)監(jiān)測與維護、風電場資產(chǎn)管理與性能評估等流程進行統(tǒng)籌規(guī)劃，已成為金風科技優(yōu)化自身能力的階段性目標。金風科技多年堅持對風電技術(shù)的自主研發(fā)和創(chuàng)新，開發(fā)風機機組更好的性能和更大的單機功率。這些持續(xù)進步的特質(zhì)一旦與全壽命周期項目管理平臺融合，風機運維成本將被大幅降低。通過差異化定位和精細化資源利用，風電的產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)都可以取得相對合理的利潤，同時服務(wù)提供商的高附加值商業(yè)路線也將快速在中國及國外市場鋪開。


04

深信數(shù)字化和智能化是未來運維服務(wù)的制勝之道

金風科技相信，伴隨著開發(fā)商累計風電場資產(chǎn)的增加，機組變得大型化、智能化，傳統(tǒng)低效的人工運維方式逐漸被取代，覆蓋風電機組故障智能診斷和預警、風電智能運維、風電智能監(jiān)控等功能的數(shù)字化產(chǎn)品和服務(wù)的需求也越來越將得到充分挖掘。

金風科技結(jié)合軟件、服務(wù)、技改三大系列解決方案，構(gòu)建安全高效、高質(zhì)低成本的核心競爭力。智能化、數(shù)字化運維已經(jīng)深入到運維服務(wù)全價值鏈，對物流、運輸、人工調(diào)度、成本和風險管控、能效預測、資產(chǎn)管理、經(jīng)濟性運行均有智能化的運行管理能力。

卓有成效的首先是風電智能監(jiān)控。通過風電場監(jiān)控系統(tǒng)信息模型的建立，整合及快速搜集風電場的數(shù)據(jù)。即使是不同制造商的風電機組，也可以建立兼容的解決方案。同時開發(fā)風電場之間的通信協(xié)議及數(shù)據(jù)可視化展示平臺。以此減少對風電場的監(jiān)控帶來的人力物力浪費，實現(xiàn)智能化、無人值守的數(shù)據(jù)監(jiān)控。


其次是從數(shù)據(jù)收集中衍生出的風電智能運維模式。結(jié)合風電場群運行數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)（圖6）、電網(wǎng)信息等物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺，綜合分析風電機組運行狀態(tài)及工況條件，對機組運行參數(shù)進行實時調(diào)整，實現(xiàn)風電設(shè)備的高效、高可靠性運行。因此將數(shù)據(jù)分析范圍覆蓋風場從設(shè)計建設(shè)擴展到狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷以及運營維護的全流程等方面，全方位減少風電場的建設(shè)成本、提升發(fā)電監(jiān)測效率和整體運維成效。

第三是對風電機組故障智能的診斷和預警。當前在役風電場均配有監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（SCADA），具備多年運行積累的歷史數(shù)據(jù)；2010年以來，新增風電機組都配有振動狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)（CMS）。結(jié)合機組主控制系統(tǒng)、SCADA數(shù)據(jù)和CMS數(shù)據(jù)，開展風電機組狀態(tài)預測與故障診斷方法研究（圖7），對風電機組進行健康狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷、壽命評估及自動化處置。變風電機組“被動”維修為“主動”維修，提高風電運維效率，增加風電開發(fā)收益。


為了應(yīng)對未來服務(wù)市場大規(guī)?？焖侔l(fā)展要求，金風科技正在利用自身多年積累下來的全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，多樣化、多維度地結(jié)合風電運維團隊的資本、人才、體系、管理平臺，在海內(nèi)外市場同時發(fā)力。

路漫漫其修遠兮，中國風電運維服務(wù)的未來任重而道遠。作為中國風電設(shè)備產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)，金風科技不僅在持續(xù)錘煉自身的硬實力，也正積極推動中國風電運維服務(wù)產(chǎn)業(yè)的綜合軟實力提升。金風科技和所有產(chǎn)業(yè)同仁都希望看到，在平價上網(wǎng)時代之時，未來風電運維產(chǎn)業(yè)的各主體將共同建立長期共生、各自分工、緊密合作的關(guān)系，搭建更為健康和一體化的風電行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，助力中國風電行業(yè)步入下一個快速發(fā)展的新時期。

參考資料：

[1]Daniel Liu,Digital technology in wind power operations and maintenance, Wood Mackenzie Power & Renewables, 30 May 2019.

[2]Annual Report 2018, Vestas, 7 Feburary 2019.

[3]Daniel Liu,Global onshore Wind Operations and Maintenance (O&M) Trends 2019, Wood Mackenzie Power & Renewables, 30 May 2019.

[4]《2014年中國風電裝機容量統(tǒng)計》，中國可再生能源學會風能專業(yè)委員會，2015年3月.

[5]《金風科技2018年度業(yè)績演示材料》，金風科技，2019年3月.

[6]Daniel Liu,Global onshore Wind Operations and Maintenance (O&M) Trends 2019, Wood Mackenzie Power & Renewables, 30 May 2019.