上海电气风电集团李浩文：智能装备在海上风电场的应用

2019年10月21-24日，2019北京国际风能大会暨展览会（CWP2019）在北京隆重召开，大会主题“风电助力‘十四五’能源高质量发展：绿色、低碳、可持续”。自2008年首次在北京举办以来，已连续举办11届，成为北京金秋十月国内外风电行业争相参与的年度盛会。

10月23日下午，举办了“智慧运维论坛——风电智慧运维实践”。

上海电气风电集团有限公司工服分公司装备中心的工程师李浩文发表了题为《智能装备在海上风电场的应用》的主旨演讲。

以下为发言内容：

李浩文：各位嘉宾，大家好，今天我向大家演讲的主题是智能装备在海上风电场的应用，近年来我国海上风电行业已经进入大发展时代，在东南部沿海地区相继传来新项目核准的信息，同时国家在智能化领域的政策相对密集出台，在智能装备产业十二五规划中，也对未来智能装备与工业化的发展做了明确的规划路径，而今天我阐述的就是在这个全球化的智能化浪潮中，我们的海上风电将如何实现自我突破，以智能化促进产业变革。在这里我将分为三个部分进行论述，第一点海上运维突破点，将从现在海上风电的痛点出发，阐述行业发展的突破方向，第二点技术趋势分析，将通过对当今社会先进技术进行列举，第三点智能装备的运用，将通过智能装备的实际使用案例阐述我们风电行业从传统经验运维向未来智能运维模式转型。

在这里第一点是海上风电场运维的突破点，众所周知，相比陆上风电，海上风电具有风速高、不占地等明显优势，据宏观数据比对，海上风资源的能效比陆上风电高出30%左右，同时海上风资源最丰富东南部沿海地区也是用电最大的地区，电能可以实现就地消耗，减少电力的输送成本，同时海上运维受环境天气的影响较大，具有施工成本高、交通困难以及危险系数高等难点。故此海上运维的窗口期以及运维效率远低于陆上风场，进而造成了运维成本居高不下，现在随着大型风电场不断向远海海域开发，只有从运维质量、专业装备、专业人才等全方位突破，加速优胜劣汰，用更加专业性、先进性以及创新性的后运维服务，才能满足行业的最新需求，为风电场的实际运营带来良性效果。

这边的图表列举的是一些当今世界的先进技术，包括区块链、分布式协作、量子技术等等，而下方我筛选出了10项，这10项是可以现在迅速与我们风电行业进行融合的行业，分别是5G、人工智能、VR/AR、大数据、云计算、工业机器人、物联网等，其中5G技术是一切传输的基础，可以实现我们的数据从动态传输向瞬态传输的转变，人工智能可以通过自身的智能学习实现优化升级，而VR和AR技术可以通过虚拟与现实的转变，实现专业培训以及专家指导，大数据和云计算数据更是一切技术的大脑，他们通过收集数据、数据分析推出最优化的解决方案，工业机器人和物联网技术更是在未来用机器人取代我们传统的人工作业，特别在三高行业，高风险、高精度、高质量行业，取代人工作业。只有合理的利用这些先进技术，融合传统业务，我们就可以创造新的价值。

这一张图我是从实际应用出发，将目前的海上市场格局细分为智能安装、智能检测、智能运维、智能通达四个维度，通过专业的智能装备我们可以创新运维模式，强化专业培训，通过数据分析与应用建立海上项目的易通达方案，实现运维质量，效率成本管控全方位突破，同时我们建立了远程集控化管理平台，实现从传统集中式控制向未来分散式增强型控制的基本模式转变，从而实现风场全生命周期的生态链。

下面介绍是智能安装的实例单叶片吊装，从天气、场地、效率三个维度进行突破，解决了海上风电安装的痛点，我司从2015年开始开创了国内单叶片吊装的先河，到目前已经实现了2.5兆瓦、4兆瓦、6兆瓦以及7兆瓦单叶片吊装，已经从技术的探索阶段进入了技术的成熟阶段，同时在此基础上我们进行了进一步探索，加入了远程集控化管理，做到设备的稳定运行，特别在现阶段抢装潮时期，此项技术在福建、广东以及其余一二类高速风场具有非常重要的战略意义。

这边介绍的是我们另外一个智能运维的案例，空中维修吊车，大家都知道目前海上项目需要大部件更换，往往需要大型的吊装船配合，吊装船成本一直居高不下，而随着马上抢装期的来临，行业内船舶资源回进一步紧缺，甚至出现有价无市的市场，而现在我们开发的空中运维吊车产品，通过安装临时的吊车，降低对大型吊装船的船舶需求，完成对齿轮箱、发电机、主轴承乃至整个风轮的大部件更换。

下面介绍这个是我们的智能检测案例，油液免维护解决方案，目前我们都知道油液是怎么维护的，往往是在三年、五年定期的时候进行全面的更换，但是为什么三年就需要换油液，或者说换的时候这个油品是否合格，其实都缺少一个令人信服的数据支撑，所以为了解决这个痛点，我们在旁入侧安装油品检测器、磨损检测器等各种感知设备，实现对油品的实时数据收集，跟踪油品的变化，同时我们将实时数据传输到远程诊断中心，与数据库中标准参数进行对标诊断，生成检测报告。在油品质量的确不达标之后，我们又引入了移动式循环再生平台，进行就地的移动式循环油品再生，对油品进行针对性处理，经过SGS认证，再生的油品完全符合使用标准，同时经过实验室衰变测试，此方案可以循环往复使用，可满足油品25年以上的使用寿命，做到避免非计划性停机，降低综合成本。

下面我介绍的这个案例是螺栓免维护解决方案，目前我们风电安装依然采用的大多数是传统的人工打力矩的方式，但是我们通过研究方向，由于螺栓自身的影响，以及施工环境的影响，人工纯手工的紧固方式存在预紧力误差的情况，极端的情况下，甚至可以达到50%以上的误差，但是一旦预紧力有偏差，在长期风机运行中造成塔筒摇晃、共振极端情况下导致螺栓疲劳性损伤乃至断裂，造成最后倒塔事故。统一我们现在智能力矩紧固系统，用传感器与液压紧固装置连接，实现实时反馈，当力矩到位之后会自动停止，减少人为误差，经过测算，我们误差值可以保证在3%以内，紧固精度可以达到微米级。同样在未来的运维时，我们可以每层塔筒安装3到6个传感器，实时监控螺栓的情况，免去了螺栓的定检，减少了人工成本。只有当螺栓预紧力确实不达标时会发送诊断报告，然后进行针对性的处理，减少非故障的停机。

下面介绍的是智能通达的案例，嘀嘀打船，这是我们为了海上风电专门打造的一个资源共享平台，目前海上项目多数还是采用独立承租交通船的商业模式，这个带来两大问题，一是工期紧的时候船不够用，第二是停工期造成了船只的闲置，造成了资源的浪费，我们针对这两大痛点推出了嘀嘀打船的智能通达方案，首先会整合单体船、双体船、气垫船、破冰船乃至SOV母船，种种多种类船舶资源，打造地域性船舶运维母港，服务所有需求方，同时我们通过采集风力、风向、浪涌、潮汐等海洋气象信息，建立高精度三维气象场，根据需求方不同需求，分析当时的气象水文信息做出最优化的通达方案，实现运维定制化派遣。同时就像右边看到的手机屏幕一样，我们推出手机APP平台，实现一键预约，方便快捷，打破传统的船舶运维商业模式，实现资源的高效分配利用。

上述就是我们智能装备在海上风电场的应用实例，而处于我们现在科技爆发的时代浪潮下，我相信未来智能装备会在我们海上风电运维变得越来越多，使我们的海上运维变得更加高效快捷，实现自动化、智能化、精密化的全部突破，以上就是我所要分享的全部内容，谢谢大家。

（根据演讲速记整理，未经演讲人审核）