2019年4月11—12日,第五屆中國(guó)國(guó)際風(fēng)電復(fù)合料高峰論壇(CWPC2019)于中國(guó)重慶隆重召開(kāi)。在大會(huì)專(zhuān)題三:匠心獨(dú)運(yùn) 臻于完美——“智慧運(yùn)維 安全認(rèn)證”中,洛陽(yáng)雙瑞風(fēng)電葉片有限公司部長(zhǎng)助理孫光佳發(fā)表了題目為《風(fēng)電葉片全生命周期運(yùn)維服務(wù)》的精彩演講。
以下為演講實(shí)錄:
很高興今天能夠在這里跟大家探討,我的報(bào)告主要分五部分。
首先看一下行業(yè)背景,我國(guó)風(fēng)電行業(yè)發(fā)展非常迅速,根據(jù)國(guó)家能源據(jù)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù),截止2018年底我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)量達(dá)到了18.4億瓦。風(fēng)電葉片作為風(fēng)電機(jī)組五大關(guān)鍵部件之一,成本雖然僅占風(fēng)電機(jī)組總成本15%左右,但風(fēng)電葉片的故障所造成的綜合損失,已經(jīng)超過(guò)了總故障損失的30%。
我們從右邊圖片中可以看到,葉片全生命周期失效風(fēng)險(xiǎn),運(yùn)行可能性差、發(fā)電量降低,不達(dá)標(biāo),造成直接經(jīng)濟(jì)損失。葉片有一些微小的損傷,或者微小裂紋,沒(méi)有被及時(shí)發(fā)現(xiàn),及時(shí)處理,隨著運(yùn)行時(shí)間增加,可能會(huì)導(dǎo)致裂紋不斷擴(kuò)展,會(huì)形成葉片的報(bào)廢,甚至導(dǎo)致葉片斷裂。
隨著時(shí)間的增加,葉片的維修和更換成本越來(lái)越高,不僅如此,還面臨更多的問(wèn)題,還有一些早期葉片,存在沒(méi)有庫(kù)存,甚至沒(méi)有人生產(chǎn),原生產(chǎn)廠家倒閉的現(xiàn)象。就算有人愿意生產(chǎn),有可能因?yàn)楣て?,或者原材料采?gòu)原因,造成葉片的生產(chǎn)周期長(zhǎng)達(dá)十月,甚至半年一年。還有葉片的生產(chǎn)成本,以及運(yùn)輸?shù)跹b產(chǎn)生的修復(fù)成本,導(dǎo)致更換一片葉片,需要數(shù)百萬(wàn)元的代價(jià)。
從下面這張圖可以看出,葉片的故障問(wèn)題主要分為前緣腐蝕、雷擊損傷、掉漆、開(kāi)裂、鼓包等等。這些問(wèn)題的維修處理,以及常規(guī)的巡檢維護(hù)都將導(dǎo)致風(fēng)機(jī)停機(jī),必將導(dǎo)致發(fā)電量的損失。為了解決這些問(wèn)題,并降低發(fā)電量損失,現(xiàn)在運(yùn)用了一些多種運(yùn)維技術(shù),第一無(wú)人機(jī)自動(dòng)檢索,小飛人繩索技術(shù)高空檢修、高高無(wú)損檢測(cè)、爬行機(jī)器人檢測(cè)、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、壽命評(píng)估及預(yù)警系統(tǒng)。通過(guò)多手段和高效率,快速檢查判定,能夠達(dá)到提前數(shù)月預(yù)判葉片將會(huì)產(chǎn)生的問(wèn)題,保障葉片全生命周期的安全運(yùn)行。
首先看一下無(wú)人機(jī)自動(dòng)巡檢,僅需要一個(gè)輔助人員巡檢過(guò)程中進(jìn)行觀察,僅需要30分鐘就可以完成巡檢,成本很低,效率很高,無(wú)人機(jī)巡檢避免人員高空作業(yè)問(wèn)題,降低了風(fēng)場(chǎng)的安全風(fēng)險(xiǎn)。無(wú)人機(jī)系統(tǒng)搭載視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng),所拍攝的照片可以分辨到毫米級(jí)別的目標(biāo)物,飛行巡檢的時(shí)候,可以對(duì)葉片前緣、后緣,四條軌跡進(jìn)行巡檢,保證了拍照高清無(wú)盲區(qū)。同時(shí)對(duì)風(fēng)場(chǎng)的條件要求限制很少,更適用于海上風(fēng)電葉片的巡檢。通過(guò)無(wú)人機(jī)低成本高效率、高頻次的巡檢,就可以有效的避免葉片在全生命周期中最大問(wèn)題的產(chǎn)生。
第二小飛人繩索巡檢,大家可以從圖片中看出來(lái),小飛人繩索技術(shù),與小吊籃技術(shù)有什么不同?可以綜合對(duì)比一下,作業(yè)人員全員接受了高空繩索技術(shù)系統(tǒng)培訓(xùn),從右下角的圖中可以看到取得的證書(shū),高空繩索技術(shù)證書(shū),是符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的?,F(xiàn)階段小飛人對(duì)作業(yè)人員的資質(zhì)要求是沒(méi)有的,第二是安全配置。最極端的情況下,我們的作業(yè)人員可以在一分鐘之內(nèi),從100米高空安全降落至地面,小吊籃安全配置有所不足,安全性能稍微差一些,蜘蛛人安全性能是極差的。第三經(jīng)濟(jì)性能,小飛人繩索技術(shù)僅需要3人一組,全面巡檢只需要一個(gè)小時(shí),一天可以完成3套葉片的巡檢,效率是非常高的。小吊籃跟蜘蛛人一天巡檢臺(tái)數(shù)也就是兩臺(tái)左右,效率可能稍微低一些。海上作業(yè)和作業(yè)范圍來(lái)講,對(duì)海說(shuō)平臺(tái)要求很小,小吊籃需要更多的資源,需要人力,甚至船只,通過(guò)拉拽的方式控制小吊籃的橫向移動(dòng),同時(shí)無(wú)法到達(dá)更高的區(qū)域。作業(yè)范圍有明顯的空缺,蜘蛛人還是因?yàn)榘踩?,根本不適合運(yùn)用在海上作業(yè)。
從右邊這張圖對(duì)比一下高空作業(yè)技術(shù)在經(jīng)濟(jì)性跟效率性上的不同??梢钥吹綗o(wú)人機(jī)巡檢小飛人巡檢維修技術(shù),經(jīng)濟(jì)性及效率性是具有明顯的優(yōu)勢(shì),目前模式是什么?運(yùn)用無(wú)人的批量巡檢,加上小飛人對(duì)局部部分的檢修結(jié)合的方式,可以使葉片運(yùn)維成本降低50%左右,效率提升70%,停機(jī)時(shí)間減少70%。巡檢周期減少60%,大家可以左邊的兩張圖中可以看出來(lái),我們的運(yùn)營(yíng)服務(wù)團(tuán)隊(duì),取得了葉片檢查及維修能力認(rèn)證。我們通過(guò)葉片高空無(wú)人檢測(cè),對(duì)風(fēng)場(chǎng)運(yùn)行葉片的關(guān)鍵部位粘接部位進(jìn)行無(wú)人檢測(cè),可以實(shí)現(xiàn)粘接區(qū)域和重點(diǎn)部位問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)。第二是葉片載荷在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),通過(guò)載荷傳感器以實(shí)現(xiàn)損傷預(yù)測(cè)功能。
內(nèi)部滑行機(jī)器人檢測(cè):通過(guò)這個(gè)技術(shù),可以使機(jī)器人進(jìn)入到葉片空間較小區(qū)域,彌補(bǔ)了人員無(wú)法進(jìn)入的問(wèn)題。我們公司已經(jīng)有十年的葉片生產(chǎn)制造經(jīng)驗(yàn),以及葉片運(yùn)維經(jīng)驗(yàn),下一步逐步建成葉片損傷數(shù)據(jù)庫(kù),以及葉片材料數(shù)據(jù)庫(kù),使數(shù)據(jù)庫(kù)軟件不斷的升級(jí),最終形成葉片的缺陷識(shí)別判定系統(tǒng)。這套系統(tǒng)可以自動(dòng)的去識(shí)別葉片的缺陷,并根據(jù)葉片的不同缺陷和不同損傷,給出有針對(duì)性的維修報(bào)告,或者維修建議。同時(shí)我們也在思考,如何去更準(zhǔn)確更科學(xué)的掌握葉片損傷的拓展趨勢(shì),我們做了兩方面的工作,我們將實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)跟風(fēng)場(chǎng)實(shí)際數(shù)據(jù)相結(jié)合,形成葉片預(yù)判壽命系統(tǒng),可以有針對(duì)性選擇什么時(shí)候去處理葉片的損傷,比如一些小的問(wèn)題可以先不處理,在風(fēng)機(jī)停機(jī)維修的時(shí)候去處理,還是為了降低停機(jī)時(shí)間和發(fā)電量損失。
為什么要提升葉片的價(jià)值呢?有以下幾方面。第一機(jī)組和葉片在風(fēng)場(chǎng)運(yùn)行過(guò)程中隨著時(shí)間的增加,發(fā)電效率或者機(jī)組性能有一個(gè)逐漸下降趨勢(shì)。早期風(fēng)資源評(píng)估不準(zhǔn)確,風(fēng)資源減弱這些問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致發(fā)電量降低,為了減少發(fā)電量損失,從葉片的增值技改角度出發(fā),定制化開(kāi)發(fā)了幾種不同技改方案。
定制化開(kāi)發(fā)并不是說(shuō)所有的風(fēng)場(chǎng)、所有的情況都是適用,而是需要根據(jù)風(fēng)場(chǎng)的風(fēng)資源特性,兼顧考慮風(fēng)機(jī)葉片的安全性,綜合考慮、綜合開(kāi)發(fā)。我們提煉了幾種有效的增效組合方式,第一就是VG,第二VG+葉尖延長(zhǎng),第三小翼+擾流條,第四前緣腐蝕維修。90%的葉片都存在著前緣腐蝕的問(wèn)題,根據(jù)國(guó)外比較前沿的文獻(xiàn)記載,葉片的前緣腐蝕可以對(duì)葉片有1%—8%的發(fā)電影響。
這頁(yè)是現(xiàn)在做過(guò)的一些方案、技改的案例,在貴州的風(fēng)場(chǎng)已經(jīng)裝機(jī)小翼+擾流條增效方式三年多的時(shí)間,經(jīng)過(guò)第三方評(píng)估驗(yàn)證,能夠達(dá)到6.5%左右的發(fā)電量提升。其他一些風(fēng)場(chǎng)93或者82葉片增效方案經(jīng)過(guò)第三方驗(yàn)證,也可以達(dá)到10%的發(fā)電量提升。
我們多年以來(lái)專(zhuān)注于這方面工作,一直秉承著合作開(kāi)放共贏的態(tài)度,逐漸走出了一條多種運(yùn)維模式相結(jié)合的道路。主要有以下幾方面,第一是人員培訓(xùn),我們總部在洛陽(yáng),建立了一套培訓(xùn)體系及培訓(xùn)基地,通過(guò)對(duì)風(fēng)場(chǎng)人員的葉片基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn),使風(fēng)場(chǎng)人員掌握葉片基礎(chǔ)知識(shí),讓風(fēng)場(chǎng)人員具備初步維修能力。二全生命周期質(zhì)保,消除客戶(hù)對(duì)風(fēng)電葉片關(guān)鍵大部件的后顧之憂,能夠更好的使葉片在全生命周期內(nèi)創(chuàng)造更多價(jià)值。三能源管理,減少客戶(hù)增效技改投資,與客戶(hù)共享收益。四托管式運(yùn)營(yíng)服務(wù),通過(guò)對(duì)葉片的定期巡檢,保障葉片和機(jī)組有效運(yùn)營(yíng)。五引入保險(xiǎn)資源進(jìn)行保障,可以徹底消除合作雙方的后顧之憂。
最后我國(guó)的風(fēng)電行業(yè)發(fā)展非常迅速,并且前景一片光明,在葉片運(yùn)維服務(wù)這一領(lǐng)域現(xiàn)在可以進(jìn)步的空間還是很大的。雙瑞風(fēng)電愿堅(jiān)持以客戶(hù)需求為核心,以行業(yè)進(jìn)步為已任,以解決客戶(hù)問(wèn)題的務(wù)實(shí)態(tài)度和行動(dòng),從葉片全生命周期中發(fā)掘更多的價(jià)值,與合作伙伴共同努力,持續(xù)推進(jìn)行業(yè)高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展。
?。òl(fā)言由現(xiàn)場(chǎng)速記整理,未經(jīng)本人審閱)