“新能源電站無人化走向大規(guī)模商用，設(shè)備可靠性是前提，管理改革是必要條件，符合經(jīng)濟(jì)性原則是根本依據(jù)，數(shù)字化系統(tǒng)是工具載體?！薄獏f(xié)合運(yùn)維副總經(jīng)理胥佳在近日一次活動(dòng)上分享了協(xié)合運(yùn)維對(duì)于新能源電站無人化這一行業(yè)熱議話題的冷靜分析與理性思考。

近期，“新能源電站無人化”頻繁登上行業(yè)“熱搜”，與之相關(guān)的科技示范項(xiàng)目比比皆是，真正實(shí)現(xiàn)商業(yè)化落地的卻寥寥無幾。

行業(yè)對(duì)于電站無人化的看法也存在分歧，有人認(rèn)為它無所不能，可以解決傳統(tǒng)電站存在的運(yùn)維成本高、可靠性與收益率不足等一切問題；有人認(rèn)為它一無所能，又是一個(gè)紙上談兵的概念。

阻礙電站無人化技術(shù)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商用的堵點(diǎn)是什么？電站無人化從“萌芽初現(xiàn)”到“遍地開花”需要怎樣的土壤和環(huán)境？行業(yè)應(yīng)該如何理性看待電站無人化這種新興技術(shù)？

從“技術(shù)成熟度曲線”

看待電站無人化技術(shù)的今天

“技術(shù)成熟度曲線”由全球頂級(jí)咨詢公司Gartner在1995年首次提出并被歷史所充分驗(yàn)證，其通過圖形化來呈現(xiàn)前沿技術(shù)的不同發(fā)展階段，曲線的縱軸是人們對(duì)技術(shù)的期望值，橫軸表示時(shí)間和技術(shù)成熟度。

圖一：技術(shù)成熟度曲線

幾乎任何一種前沿技術(shù)從誕生到轉(zhuǎn)化為實(shí)質(zhì)生產(chǎn)力，都要經(jīng)歷五個(gè)階段：

①技術(shù)剛剛流行的萌芽期

②關(guān)注度高漲的過熱期

③熱度下降的低谷期

④出現(xiàn)成功實(shí)踐的爬升期

⑤商業(yè)化普及應(yīng)用的成熟期

圖二：“技術(shù)成熟度曲線”×新能源行業(yè)技術(shù)應(yīng)用

注：圖片僅為示意，未經(jīng)過數(shù)據(jù)論證，僅供參考

在當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)上，新能源行業(yè)不同的技術(shù)落在曲線的不同位置，以新能源電站集控技術(shù)為例，從2011年的興起到如今的普及應(yīng)用，恰好完整地復(fù)刻了這一曲線。

無人化技術(shù)作為AI和視覺、聽覺采集技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)在新能源電站這一場(chǎng)景下的典型應(yīng)用，也無一例外地會(huì)遵循這種發(fā)展規(guī)律。根據(jù)當(dāng)前的行業(yè)現(xiàn)狀，無人化技術(shù)正在逼近“過熱期”，距離規(guī)?；逃玫慕K點(diǎn)還需“爬坡過坎”。

電站無人化改造的三要素

什么樣的電站具備進(jìn)行無人化改造的先決條件？無人化技術(shù)在電站端真正發(fā)揮價(jià)值，還需要配套哪些管理制度和經(jīng)濟(jì)性評(píng)估方法？

01

設(shè)備可靠性是基本前提

新能源電站的故障率高低，首先取決于發(fā)電設(shè)備本身的可靠性這一“先天”因素，其次才是維護(hù)保養(yǎng)、故障維修等“后天”因素。

采用數(shù)字化的工具和手段，的確能夠幫助巡視、檢修人員更快、更準(zhǔn)地發(fā)現(xiàn)、排查和修復(fù)故障，避免故障演變成事故，但無法從根本上提升設(shè)備的可靠性，更不能替代人去修復(fù)故障。

數(shù)字化無法消滅問題，但是可以幫助發(fā)現(xiàn)問題，通過運(yùn)維管理恢復(fù)可靠性，邏輯關(guān)系不可顛倒。因此，在選擇電站無人化改造的對(duì)象時(shí)，電站本身的可靠性水平是首要前提。

02

技術(shù)創(chuàng)新更需管理革新

電站運(yùn)維的出工次數(shù)和工作時(shí)長(zhǎng)決定了工作量，而這兩個(gè)參數(shù)決定了電站的人數(shù)配置。

但以電站容量、電站地形等因素作為衡量電站配置人數(shù)的依據(jù)，或者以固定巡視頻次、人員數(shù)量等硬性指標(biāo)來制定電站的運(yùn)維管理制度，仍然是行業(yè)的普遍現(xiàn)象。

相比之下，根據(jù)電站的真實(shí)情況，匹配最合適的資源投入、管理制度和組織結(jié)構(gòu)，更具合理性。

電站無人化改造亦如是。

在設(shè)備可靠性提升或數(shù)字化系統(tǒng)介入的前提下，如果電站具備了“無人值班、少人值守”的條件，當(dāng)電站運(yùn)營(yíng)者在制定運(yùn)維制度時(shí)，能否視情況修改巡視和定檢的標(biāo)準(zhǔn)，不斷推進(jìn)決策管理、制度設(shè)計(jì)走向科學(xué)化和精細(xì)化，則是推動(dòng)電站無人化“新基建”過程中不可或缺的“軟基建”。

03

算好經(jīng)濟(jì)賬，提防“得不償失”

未來是大型風(fēng)電機(jī)組的主戰(zhàn)場(chǎng)，相比1.5MW時(shí)代，大機(jī)組一旦發(fā)生非計(jì)劃性停機(jī)或維修時(shí)長(zhǎng)超預(yù)期，損失將成數(shù)倍地增加。

因此，在對(duì)部署大容量機(jī)組的集中式風(fēng)電場(chǎng)或大基地項(xiàng)目進(jìn)行無人化改造時(shí)，需找到人員成本和效益變動(dòng)之間的平衡點(diǎn)。

從運(yùn)維管理視角，機(jī)組大型化使得人均運(yùn)維容量提升。同樣是50萬千瓦的風(fēng)電場(chǎng)，單機(jī)容量5MW所需的人力資源僅是單機(jī)容量1.5MW的三分之一左右。機(jī)組大型化帶來的人員精簡(jiǎn)和人力成本縮減，與無人化技術(shù)降本增效的初衷一致，對(duì)此類項(xiàng)目做無人化改造還需從經(jīng)濟(jì)性角度考量。

無人化是把雙刃劍。在無人化模式下，如果將檢修人員統(tǒng)一部署到離場(chǎng)站不超過2小時(shí)車程的區(qū)域檢修中心，就意味著每次消缺時(shí)間要比駐場(chǎng)服務(wù)時(shí)多2小時(shí)。在出現(xiàn)停機(jī)故障時(shí)，一臺(tái)5MW風(fēng)機(jī)停機(jī)2小時(shí)的電量損失將達(dá)到1萬千瓦/時(shí)。

因此，對(duì)于單機(jī)容量大的集中式風(fēng)電場(chǎng)和大基地項(xiàng)目，慎用無人化?？蓞⒖忌鲜瞿Ｐ蜏y(cè)算無人化改造的投資回報(bào)率，如果因減少駐場(chǎng)人員數(shù)量會(huì)引發(fā)更大的停機(jī)電量損失，則得不償失。

“準(zhǔn)無人化”更具經(jīng)濟(jì)性

歷經(jīng)兩年的探索實(shí)踐，協(xié)合運(yùn)維在華南某區(qū)域成功落地了安全性與經(jīng)濟(jì)性兼?zhèn)涞摹皽?zhǔn)無人化”模式，使人機(jī)比從1.2人/萬千瓦降至0.7人/萬千瓦，人均勞效提升約35%，效果顯著。

該模式建立的基礎(chǔ)是將運(yùn)行、巡視、檢修等所有現(xiàn)場(chǎng)工作一一拆解、逐項(xiàng)細(xì)化、歸類，識(shí)別出每一項(xiàng)現(xiàn)場(chǎng)工作轉(zhuǎn)變?yōu)檫h(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)時(shí)的可行性和潛在風(fēng)險(xiǎn)。

胥佳認(rèn)為：總部級(jí)數(shù)據(jù)中心+省級(jí)集控中心+區(qū)域級(jí)維保中心+場(chǎng)站級(jí)作業(yè)中心的四級(jí)管理體系，是當(dāng)前最經(jīng)濟(jì)可行，且能夠規(guī)?；瘡?fù)制推廣的管理模式。

其中，總部級(jí)數(shù)據(jù)中心承擔(dān)數(shù)據(jù)分析對(duì)標(biāo)、遠(yuǎn)程調(diào)度管理等職能；省級(jí)集控中心承擔(dān)對(duì)省內(nèi)新能源場(chǎng)群的集中管控和電力交易等職能；區(qū)域級(jí)維保中心負(fù)責(zé)對(duì)2小時(shí)服務(wù)半徑內(nèi)的電站進(jìn)行設(shè)備檢修和應(yīng)急搶修；場(chǎng)站級(jí)作業(yè)中心實(shí)現(xiàn)輸變電“有人值守”和發(fā)電設(shè)備“無人值班”。

采用這種“準(zhǔn)無人化”的管理模式，可在保障電站安全和規(guī)避電量損失的前提下，有效減少現(xiàn)場(chǎng)人員成本，同時(shí)大幅度降低巡檢機(jī)器人、智能傳感器等高價(jià)值設(shè)備的前期投入。

毋庸置疑，新能源電站無人化需要技術(shù)創(chuàng)新，但現(xiàn)階段無人化沒有被大規(guī)模地推廣應(yīng)用，并非技術(shù)創(chuàng)新性不足，而是在發(fā)展中不斷試錯(cuò)，在試錯(cuò)中走向成熟。

無人化并非無所不能，更不是一無所能。

當(dāng)前，對(duì)新能源行業(yè)最能產(chǎn)生價(jià)值的，是選擇無人化技術(shù)中的部分模塊，在適用的場(chǎng)景下使用，逐漸產(chǎn)生價(jià)值，被人知曉，快速推廣，從而真正實(shí)現(xiàn)技術(shù)普惠行業(yè)，胥佳強(qiáng)調(diào)。

隨著單位土地面積內(nèi)新能源電站容量的急劇增大，會(huì)逐步形成一個(gè)輻射范圍更廣的高密度網(wǎng)絡(luò)，將推動(dòng)無人化和集約化的區(qū)域化管理體系發(fā)生質(zhì)的變化，使大規(guī)模應(yīng)用的范式不斷走向成熟。

創(chuàng)新沒有捷徑，無論市場(chǎng)如何變化，總有一批革新者在默默無聞、扎扎實(shí)實(shí)地推動(dòng)技術(shù)的進(jìn)步和規(guī)?；纳虡I(yè)應(yīng)用。

正如任何一項(xiàng)重大創(chuàng)新都將經(jīng)歷技術(shù)成熟度曲線中的五個(gè)階段，不管在哪個(gè)階段，不管遇到什么難題，轉(zhuǎn)變對(duì)技術(shù)的認(rèn)知、擁抱技術(shù)或許是迎來新突破的最佳方式。