解码可靠性指标（三）| 近乎高位一致的可利用率，还能表征风电场生产管理水平吗？

在风电行业，我们常常能看见TBA（时间可利用率）的身影。

招投标合同中，TBA是风电机组出质保的必要条件之一，不管是国内还是国外，在合同中对单机TBA和风电场TBA都提出明确的考核要求；行业对标中，中电联通过TBA指标对年度区域最优主机厂进行评选；生产运行管理中，TBA是评价风电场运行好坏以及考核的关键指标。

因为数据统计方便、计算方式明确，使得TBA的应用场景较为广泛，行业认可度较高。那么用了这么多年的TBA，对于它我们真的了解吗？

双重视角看TBA

TBA（Time based Availability），全称为时间可利用率，俗称可利用率，也称可用系数,是考核设备运行可靠性常用的一项指标，从时间维度衡量设备在某一统计周期内的利用情况。一般包含机组和风电场两个维度，即风电机组可利用率和风电场可利用率。

在国家能源局发布的《发电设备可靠性评价规程第6部分：风力发电机组》和《风电场运行指标与评价导则》，以及中电联发布的《风电场生产运行统计指标体系》中，都赋予了TBA明确且相同的定义。用公式表示为：

公式中不包含以下情况引起的停机时间：

（1）电网故障（电网参数在风电机组技术规范范围之外）。

（2）气象条件（包括环境温度、覆冰等）超出机组的设计运行条件，而使设备进入保护停机的时间。

（3）不可抗力导致的停机。

（4）“可用”的定义：设备处于能够执行预定功能的状态，而不论其是否在运行，也不论其能够提供多少出力。

公式中有两个变量，一个是计划停运时间，一个是非计划停运时间。计划停运时间反映了生产管理工作的计划和组织能力，非计划停运时间表示设备发生故障的时间，受设备本身的可靠性、维修水平和备件等资源的管理能力等多个因素影响。

可见，TBA既是设备可靠性指标，还是风电场生产管理指标，是设备可靠性、维修能力和生产管理计划组织能力的综合反映。

可以看到的是，随着机组质量和可靠性大幅提升，目前国内外大部分风电场的TBA都达到了97%以上，很多甚至超过99%。这让人不禁疑惑，处于高位且近乎一致的TBA，还能表征风电场生产运行管理水平吗？

TBA还能表征风电场生产管理水平吗

带着这个疑问，我们选取了国内不同资源、不同机型、不同运行年限的200余座风电场，根据风电场运行数据得出不同运行年限下的TBA平均值和故障频次平均值，作图如下：

本次对标，TBA计算方法依据国家能源局和中电联发布的指标体系。

本次对标对“故障”的定义有严格的标准：

（1）一次停机超过15分钟的故障；

（2）远程复位次数超过三次的故障；

（3）单台机组在运行，但累计通讯中断时间超过1小时。

从图中可以看到，不同年限的风电场TBA平均值均保持在98%上下，说明机组的可靠性、风电场整体生产运行水平普遍较高。

然而，对应的故障频次表现得却不像TBA那么稳定，从第6年开始逐年增加，这说明某些风电场设备可靠性和生产运行管理的效果并不理想，而近似一致的可利用率没有表现出这一实际情况，TBA在生产管理上的作用似乎完全失效了。

单一风电场更为明显，如下图所示：可利用率指标高位稳定，但机组故障频发，故障检修和计划性出工应接不暇。

某风电场可利用率和运行情况

综上分析，仅看TBA会模糊真实的生产运行管理水平。目前全国大部分风电场的TBA都保持在97%以上，单个风电场每年的TBA基本在0.5%上下浮动，实际上对于现场运维人员来说很难感知到要做什么才能提高小范围波动的TBA，此时生产管理再看TBA其实效用甚微，还会导致生产管理计划错配，影响一系列运营动作的执行。

上图中数据还显示，同样的风电场TBA指标很高很稳定，故障频次却相差甚远。这给我们一个启示：生产管理中关注TBA的同时还要关注故障频次。

一方面，通过故障频次能直观地看到机组之间、风电场之间的设备可靠性差异，故障频次高，说明其设备可靠性差或者存在反复维修的情况，反之亦然；另一方面，故障频次代表了运检人员的出工次数、车辆出勤和备品备件消耗情况，而这些与风电场生产管理的成本息息相关。尤其是在做区域检修的人数配置计划时，一个区域应该配置多少运检人员，都要基于故障频次计算得出。

因此，在生产管理期，通过故障频次能够掌握机组的健康度、运行稳定性以及处理故障所花费的资源成本，这对下一步的生产计划和生产、采购、财务等人员的日常工作具有重要的指导意义。

TBA指标未来可能的变化

行业里有各种各样的指标标准，但能把资产管理好的指标首先要有益于管理、易执行、数据容易获取。行业通常所说的故障一次性修复率、定检机组过240率都与频次有关，且已被广泛应用在生产管理中。当然，TBA作为生产运行指标之一仍然发挥着重要作用。这里强调的是，在进行生产管理时要综合分析各项指标的优劣势和运用指标时的边界条件，从而正确地使用指标，根据不同指标多维度地评估生产管理水平或为一个更好的选择。

另外，值得一提的是，TBA是单一时间维度评估设备可靠性和生产运行水平的指标，并未考虑到不同项目间资源禀赋不同带来的发电水平差异，TBA高并不代表对风的利用效果就好，比如大风期停机1天可能要比小风期停机10天损失的发电量多得多，而发电量和生产管理收入直接相关。于是行业提出了基于发电量的能量可利用率（PBA，production-based availability），更加准确地衡量机组性能以及测算风电场的经济性。

而随着新能源加入电力市场化交易，电价变成了波动因子，发电收入受到发电量和电价共同影响，又有行业人士提出资产管理的核心指标也应该从时间可利用率转变为收入可利用率（RBA，revenue-based availability）。

任何事物都在变化中追求动态平衡，TBA指标也在随着行业发展和市场变化而变化，需要辩证看待。而不论是第二期中介绍的MTBF（解码可靠性指标②故障频次与MTBF，既生瑜何生亮？），还是第一期中描述的故障频次（解码可靠性指标|第一期：异常的故障频次），或是发电量、MTTR（平均修复时间）等，都需要我们先理解这些指标，只有准确地理解了各个指标的真实含义和发挥的作用，才能更好地指导风电机组前期的可靠性设计、研发和后期的生产管理，对标也才是有意义的，才能进一步推动行业高质量发展。