解碼可靠性指標（三）| 近乎高位一致的可利用率，還能表征風(fēng)電場生產(chǎn)管理水平嗎？

在風(fēng)電行業(yè)，我們常常能看見TBA（時間可利用率）的身影。

招投標合同中，TBA是風(fēng)電機組出質(zhì)保的必要條件之一，不管是國內(nèi)還是國外，在合同中對單機TBA和風(fēng)電場TBA都提出明確的考核要求；行業(yè)對標中，中電聯(lián)通過TBA指標對年度區(qū)域最優(yōu)主機廠進行評選；生產(chǎn)運行管理中，TBA是評價風(fēng)電場運行好壞以及考核的關(guān)鍵指標。

因為數(shù)據(jù)統(tǒng)計方便、計算方式明確，使得TBA的應(yīng)用場景較為廣泛，行業(yè)認可度較高。那么用了這么多年的TBA，對于它我們真的了解嗎？

雙重視角看TBA

TBA（Time based Availability），全稱為時間可利用率，俗稱可利用率，也稱可用系數(shù),是考核設(shè)備運行可靠性常用的一項指標，從時間維度衡量設(shè)備在某一統(tǒng)計周期內(nèi)的利用情況。一般包含機組和風(fēng)電場兩個維度，即風(fēng)電機組可利用率和風(fēng)電場可利用率。

在國家能源局發(fā)布的《發(fā)電設(shè)備可靠性評價規(guī)程第6部分：風(fēng)力發(fā)電機組》和《風(fēng)電場運行指標與評價導(dǎo)則》，以及中電聯(lián)發(fā)布的《風(fēng)電場生產(chǎn)運行統(tǒng)計指標體系》中，都賦予了TBA明確且相同的定義。用公式表示為：

公式中不包含以下情況引起的停機時間：

（1）電網(wǎng)故障（電網(wǎng)參數(shù)在風(fēng)電機組技術(shù)規(guī)范范圍之外）。

（2）氣象條件（包括環(huán)境溫度、覆冰等）超出機組的設(shè)計運行條件，而使設(shè)備進入保護停機的時間。

（3）不可抗力導(dǎo)致的停機。

（4）“可用”的定義：設(shè)備處于能夠執(zhí)行預(yù)定功能的狀態(tài)，而不論其是否在運行，也不論其能夠提供多少出力。

公式中有兩個變量，一個是計劃停運時間，一個是非計劃停運時間。計劃停運時間反映了生產(chǎn)管理工作的計劃和組織能力，非計劃停運時間表示設(shè)備發(fā)生故障的時間，受設(shè)備本身的可靠性、維修水平和備件等資源的管理能力等多個因素影響。

可見，TBA既是設(shè)備可靠性指標，還是風(fēng)電場生產(chǎn)管理指標，是設(shè)備可靠性、維修能力和生產(chǎn)管理計劃組織能力的綜合反映。

可以看到的是，隨著機組質(zhì)量和可靠性大幅提升，目前國內(nèi)外大部分風(fēng)電場的TBA都達到了97%以上，很多甚至超過99%。這讓人不禁疑惑，處于高位且近乎一致的TBA，還能表征風(fēng)電場生產(chǎn)運行管理水平嗎？

TBA還能表征風(fēng)電場生產(chǎn)管理水平嗎

帶著這個疑問，我們選取了國內(nèi)不同資源、不同機型、不同運行年限的200余座風(fēng)電場，根據(jù)風(fēng)電場運行數(shù)據(jù)得出不同運行年限下的TBA平均值和故障頻次平均值，作圖如下：

本次對標，TBA計算方法依據(jù)國家能源局和中電聯(lián)發(fā)布的指標體系。

本次對標對“故障”的定義有嚴格的標準：

（1）一次停機超過15分鐘的故障；

（2）遠程復(fù)位次數(shù)超過三次的故障；

（3）單臺機組在運行，但累計通訊中斷時間超過1小時。

從圖中可以看到，不同年限的風(fēng)電場TBA平均值均保持在98%上下，說明機組的可靠性、風(fēng)電場整體生產(chǎn)運行水平普遍較高。

然而，對應(yīng)的故障頻次表現(xiàn)得卻不像TBA那么穩(wěn)定，從第6年開始逐年增加，這說明某些風(fēng)電場設(shè)備可靠性和生產(chǎn)運行管理的效果并不理想，而近似一致的可利用率沒有表現(xiàn)出這一實際情況，TBA在生產(chǎn)管理上的作用似乎完全失效了。

單一風(fēng)電場更為明顯，如下圖所示：可利用率指標高位穩(wěn)定，但機組故障頻發(fā)，故障檢修和計劃性出工應(yīng)接不暇。

某風(fēng)電場可利用率和運行情況

綜上分析，僅看TBA會模糊真實的生產(chǎn)運行管理水平。目前全國大部分風(fēng)電場的TBA都保持在97%以上，單個風(fēng)電場每年的TBA基本在0.5%上下浮動，實際上對于現(xiàn)場運維人員來說很難感知到要做什么才能提高小范圍波動的TBA，此時生產(chǎn)管理再看TBA其實效用甚微，還會導(dǎo)致生產(chǎn)管理計劃錯配，影響一系列運營動作的執(zhí)行。

上圖中數(shù)據(jù)還顯示，同樣的風(fēng)電場TBA指標很高很穩(wěn)定，故障頻次卻相差甚遠。這給我們一個啟示：生產(chǎn)管理中關(guān)注TBA的同時還要關(guān)注故障頻次。

一方面，通過故障頻次能直觀地看到機組之間、風(fēng)電場之間的設(shè)備可靠性差異，故障頻次高，說明其設(shè)備可靠性差或者存在反復(fù)維修的情況，反之亦然；另一方面，故障頻次代表了運檢人員的出工次數(shù)、車輛出勤和備品備件消耗情況，而這些與風(fēng)電場生產(chǎn)管理的成本息息相關(guān)。尤其是在做區(qū)域檢修的人數(shù)配置計劃時，一個區(qū)域應(yīng)該配置多少運檢人員，都要基于故障頻次計算得出。

因此，在生產(chǎn)管理期，通過故障頻次能夠掌握機組的健康度、運行穩(wěn)定性以及處理故障所花費的資源成本，這對下一步的生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)、采購、財務(wù)等人員的日常工作具有重要的指導(dǎo)意義。

TBA指標未來可能的變化

行業(yè)里有各種各樣的指標標準，但能把資產(chǎn)管理好的指標首先要有益于管理、易執(zhí)行、數(shù)據(jù)容易獲取。行業(yè)通常所說的故障一次性修復(fù)率、定檢機組過240率都與頻次有關(guān)，且已被廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)管理中。當然，TBA作為生產(chǎn)運行指標之一仍然發(fā)揮著重要作用。這里強調(diào)的是，在進行生產(chǎn)管理時要綜合分析各項指標的優(yōu)劣勢和運用指標時的邊界條件，從而正確地使用指標，根據(jù)不同指標多維度地評估生產(chǎn)管理水平或為一個更好的選擇。

另外，值得一提的是，TBA是單一時間維度評估設(shè)備可靠性和生產(chǎn)運行水平的指標，并未考慮到不同項目間資源稟賦不同帶來的發(fā)電水平差異，TBA高并不代表對風(fēng)的利用效果就好，比如大風(fēng)期停機1天可能要比小風(fēng)期停機10天損失的發(fā)電量多得多，而發(fā)電量和生產(chǎn)管理收入直接相關(guān)。于是行業(yè)提出了基于發(fā)電量的能量可利用率（PBA，production-based availability），更加準確地衡量機組性能以及測算風(fēng)電場的經(jīng)濟性。

而隨著新能源加入電力市場化交易，電價變成了波動因子，發(fā)電收入受到發(fā)電量和電價共同影響，又有行業(yè)人士提出資產(chǎn)管理的核心指標也應(yīng)該從時間可利用率轉(zhuǎn)變?yōu)槭杖肟衫寐剩≧BA，revenue-based availability）。

任何事物都在變化中追求動態(tài)平衡，TBA指標也在隨著行業(yè)發(fā)展和市場變化而變化，需要辯證看待。而不論是第二期中介紹的MTBF（解碼可靠性指標②故障頻次與MTBF，既生瑜何生亮？），還是第一期中描述的故障頻次（解碼可靠性指標|第一期：異常的故障頻次），或是發(fā)電量、MTTR（平均修復(fù)時間）等，都需要我們先理解這些指標，只有準確地理解了各個指標的真實含義和發(fā)揮的作用，才能更好地指導(dǎo)風(fēng)電機組前期的可靠性設(shè)計、研發(fā)和后期的生產(chǎn)管理，對標也才是有意義的，才能進一步推動行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。