凝勢蓄力 全面提升風電機組設備質量與可靠性
近日,由中國可再生能源學會風能專委會主辦,北京鑒衡認證中心承辦的“2023風電機組可靠性論壇”在北京國際風能大會暨展覽會上舉辦。本次論壇圍繞增加風電機組可靠性、全面提升設備質量與安全的創新技術、降低風電機組的事故及失效風險等方面展開研討,來自業內開發商、整機制造商、部件廠商和科研院所等200余名技術專家共同為提高風電機組可靠性獻計獻策。
劉維方
可再生能源學會風能專委會高級顧問
質量與安全是風電行業的生命線,也是行業高質量發展不可動搖的根基。近年中國風電年新增裝機容量維持在5000萬千瓦左右,連續14年位居全球第一。風電機組裝機量的快速增長也帶來了事故及失效數量的增加。綜合我國近年風電的裝機量與事故故障數據可見,事故及失效數量的增長趨勢與累計裝機量的增長趨勢基本一致,并未在近年出現激增突變。雖然從數據上看,我國風電行業的安全整體可控,但我們也應意識到,風電技術發展涌現出的新型式、新技術也帶來了新風險、新挑戰,并且很多事故與失效反映出的新問題在國際上是沒有先例可供參考的,必須由我們自主探索解決。
宗川翔
北京鑒衡認證中心新能源投資開發商事業部資深技術經理
我們基于獨立開展的500余起風電失效案例,以及收集的大量風電失效案例數據,整理出風電機組全生命周期各個環節的風險點,并提出了相應的防范措施,希望通過這樣的風險防范體系避免風電失效的發生,降低風電場損失,提高我們應對新技術、新產品可能帶來的新風險的能力。
風電產品質量及安全提升應從3個方面出發:第一,高質量是設計出來的,設計的關鍵是“驗證”;第二,高質量是制造出來的,制造的關鍵是“一致性”;第三,高質量是管理出來的,項目管理的關鍵是“全生命周期風險統籌”。
蔡安民
中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司風電改造部主任
近年來,在風電補貼退坡導致的低價競爭和搶裝潮的大背景下,我國風電機組倒塔事故頻發。追溯事故發生的根本原因,我們發現,發生倒塔事故主要由于機型更新迭代過快、供應鏈成熟度偏低、低價競爭降本突破、激進的技術創新這4個方面的原因。我們要尊重技術和市場發展規律,技術創新不能一蹴而就,要加強產品測試驗證,并完善技術質量管理標準。
黃輝秀
中材科技風電葉片股份有限公司技術副總監
機組大型化給大型葉片的研發、生產、測試、運維等重要環節帶來諸多挑戰,主要涉及高雷諾數翼型設計及其測試,大型葉片與機組間的匹配,原材料性能無跳躍性提升情況下的輕量化設計,大尺寸、大面積、大變形、高厚度差情況下的葉片制造及測試,大尺寸葉片運輸安裝維護等方面。
我們為了應對這些新挑戰,提出了針對性的解決方案,通過氣動結構載荷制造一體化設計,以及自研高效率結構優化程序實現大型葉片快速匹配及其輕量化;通過開發高質高效工藝方案保證產品高質量、生產高效率;通過開發自動化、智能化的生產裝備,降低勞動強度,提高生產效率;通過建設前瞻性測試驗證平臺,開發高承載部件,實施產品全尺寸測試,保證產品整體可靠性。
李如海
中車株洲電機有限公司風電研發中心副總經理
在風電平價上網時代,面對不斷加大的降本壓力,風力發電機出現六化趨勢和四新特征,“六化”分別是:功率大型化、結構集成化、電氣系統中高壓化、傳動系統中高速化、整機系統低成本化,以及設計、制造和運維智能化。“四新”主要指新路線、新技術、新結構、新材料。這都為風電機組的可靠性帶來巨大挑戰。
我們通過多場耦合設計、多功率單元設計、絕緣環境適應性設計、軸承試驗驗證、三防設計等解決方案提升設計可靠性,通過系統匹配性設計、標準化、模塊化、輕量化等方面優化,實現成本降低。一直以來,我們聚焦于高性能、高可靠性、高可維護性、低成本的智慧風力發電機、變壓器技術,致力于實現發電機、變壓器的高水平設計、高質量制造和高可靠運行。
周杰
金風科技股份有限公司研發中心控制專家
風力發電機組大型化以后,由于復雜環境條件和復雜系統特性相疊加,給風電機組的安全穩定運行帶來了新的挑戰。我們通過提升風電機組復雜環境適應性、識別及主動干預機組運行隱患、更早發現運行狀態及壽命異常問題,以及云端隱患排查及安全方案持續升級四大手段,為風電機組全生命周期智能安全提供解決方案。
在云南、新疆、內蒙古和山西等陸上復雜地形和復雜氣象條件下,以及在福建、廣東等海上風電項目實際案例中,我們成功幫助機組識別風險,應對復雜環境帶來的挑戰,做到了風險可知、安全可控。
李正寶
三一重能質量副總監
風電技術發展涌現出的新材料、新設計、新工藝帶來了新風險和新挑戰。風電主機廠新機型的快速推出、供應鏈產能的迅速擴張都可能會對產品質量埋下隱患,而隱患最終也會隨著時間的延長和裝機數量的增加而爆發。
重大質量風險防控需從兩個方面入手:一是要做好研發階段、供應商來料、制造環節、程序控制模塊和機組運維階段等重點過程的風險識別。二是通過完善開發、測試過程質量控制,完善供應商開發和質量提升,實時運行檢測三大途徑做好風電產品的風險管控工作,提升風電產品質量和可靠性。
王天君
中車山東風電有限公司主任設計師
目前風電設備廠家間主要存在價格和可靠性兩方面的競爭,隨著風電機組機型迭代速度較快、新技術應用多、交付周期短和應用場景多樣化等問題,都對風電機組產品的可靠性提出了更高的要求。我們從可靠性先鋒計劃、流程再造、未然防止和再發防止流程、五級驗證體系、供應鏈管理、生產可靠性管理,以及信息化平臺等方面開展了全生命周期可靠性工程技術應用,為低價常態化背景下,全生命周期內的風電機組可靠性提供堅實保障。(劉 洋)