设备质量与可靠性是风电行业发展的基石,关乎风电企业生存,更是从业人员的安全保证。近日,在由中国可再生能源学会风能专业委员会主办的风电设备质量与可靠性论坛上,业内专家表示,“十三五”时期,我国中东部和南方地区风电、海上风电会成为重要的增量市场,未来必须重视发展质量,其中的核心任务便是提升风电设备质量和可靠性。
用可靠性的指标进行产品设计
依靠科学技术不断进步以及国家层面对风电产业发展政策的大力支持,我国风电近年来一路高歌猛进。
中国电力企业联合会(以下简称“中电联”)日前发布的相关报告显示,截至2017年11月底,我国并网风电实现稳步增长,达到1.6亿千瓦。
在风电产业取得喜人成绩的同时,设备质量标准不统一、相关信息不透明、评价体系未建立等诸多因素也导致我国风电产品低价竞争、设备质量良莠不齐、各类事故频发等问题出现。
记者梳理去年国家能源局通报的全国电力安全生产情况发现,与风电领域相关的事故不在少数。其中,包括国内一些风电公司在设备安装调试和运行过程中接连发生类似风机烧毁、脱网以及倒塌等事故并危及到作业人员的人身安全。
“事实上,近年来接连发生的风电事故只是我国风电质量薄弱的一个缩影。”会上一位风电整机制造商相关负责人向记者表示,“近年来我国风电装备制造产业发展迅速,但可靠性技术规范和标准不统一、评价体系不健全等问题一直困扰着产业茁壮成长,目前风电设备可靠性技术水平仍有待提升。”在中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩看来,目前风电产业已经迈入了新的发展阶段,其发展水平已经 可以跟国外并驾齐驱。然而,目前可靠性技术规范和标准不统一、评价体系不健全等问题仍阻碍我国风机品牌的成长,风电行业需要懂得用可靠性的指标进行产品设计。
记者了解到,目前已有多个国家在构建风机可靠性评价体系方面取得了不错的进展。据公开资料显示,早在2011年,在德国卡塞尔召开的第65次国际能源署主题专家会议上,一批业内专家就提出必须构建一个合作框架来协调各国以及各国际组织的风机可靠性信息采集工作。2011年10月,国际能源署风能协议组TASK33“可靠性数据”获得了国际能源署风能协议组执行委员会的批准,并最终命名为“基于收据收集与可靠性评估的运维优化”,其工作目标是:提供一个开放的国际平台,定期、不间断地交流关于风机失效统计研究活动和现有测量项目的经验和进度情况。
据了解,目前国内组织工作由金风科技具体负责并协调组织相关企业联合开展课题内各方面的技术研究和成功分享。
此外,目前,我国也开始着手构建风机可靠性评价体系。此前中国风能协会就推出了中国的风电机组运行可靠性指标体系和评价方法,提出从发电性能、可利用率、可靠性、运维经济型四大方面评价风电设备的质量与可靠性。
“互联网﹢”提升风机可靠性
除了风机可靠性评价体系构建工作正在有条不紊地进行之外,与会专家表示,智能风机技术将为风电的可靠性增加更多保障,能源物联网在一定程度上降低了风电的运维成本,保证风机的可利用率。
记者了解到,近年来随着“互联网﹢”风电概念逐渐兴起,各企业均加大科技投入力度,运用大数据中心,建设起了高效的运维体系,利用数据来管控风机状态,使机组的可用率和发电量得到保障。
金风科技全资子公司北京天润新能资产管理中心(以下简称“天润新能”)副总监贾世政在会上表示,可靠性的提升必须要通过管理和技术两个层面实现,既要关注时间可靠性,也要关注能量可靠性,缺一不可。可靠性管理要坚持全寿命周期的管理理念,要从设计、选型、建设、运维一系列过程中进行联动观察。
“在设计阶段,天润新能生产运维技术人员就介入到相关评审中,把后期生产过程中遇到的问题前置,让这些问题在工程的设计阶段就得到改善。比如,哪些地方可能存在覆冰,当地的湿度、海拔、风速如何,以及是否存在鸟害等。在工程验收阶段,天润新能则注重启动前的验收,针对每一种设备,制订详细的启动验收作业指导书标准,按照作业指导书的要求进行严格验收。在生产运行阶段,天润新能更多强调故障、缺陷响应,形成完整的闭环管理,通过技改大修管理加大设备治理力度。”贾世政在会上透露,天润新能的风机可利用率已实现连续3年增长。2015年和2016年两年,天润新能参加中电联的行业对标,通过对31个行业中参与对标的风电运营商指标统计,2016年平均风机可利用率达到98.52%,同比增长了0.52%,行业水平逐年增高。参加对标的1300余家风电场获奖率平均在22%~23%,天 润新能参与对标的风电场获奖率则基本上在50%~55%。
此外,风电电气系统作为风电场的核心及故障高发区域,其相关电气设备质量与系统可靠性成为能否充分使用资源,进而取得更大效益的重要基础。在施耐德电气合作业务中国事业部行业应用中心总监俞浩看来,新常态下,风电系统将向更加可靠、高效、智能且安全互联的方向演进,从行业过往的经验中可以看出,电气系统的可靠性至关重要。
在提升风电系统方面,施耐德早已有所建树。该公司中国事业部市场部新能源行业经理赵天意在会上透露,目前,依托基于物联网的EcoStruxure架构与平台在互联互通的产品,边缘控制,应用、分析与服务三个层面的全面创新,施耐德电气智能化电气解决方案形成了自下而上,覆盖运维、场站及总部三个层级的完整架构,配合全新MasterpactMTZ空气断路器所具备的无限互联互通、极致精准测量、随时随地升级、无惧严酷环境、架构无缝兼容五大特性,以及全项目周期数字化体验和专业化服务,更可将风电系统可靠性及效率提升至新的高度。
除此之外,记者还在会场上了解到,保险成为成功保障风电产业健康、稳定发展的重要力量。
中国人保风电专营公司总经理周山表示,由于国内风电技术厂家发展历史较短,技术不够成熟,产品质量良莠不齐,今天的风电行业对于风电产品投保意愿及潜在风险巨大。随着我国风电行业高速发展过程中不断纠错,可靠性不断完善,未来巨大的市场空间为风电保险行业带来了前所未有的发展机遇,保险业在内的金融服务将对国产风机信心倍增。