鉴衡认证符鹏程：小功率机组延寿在2025年之后会大批量出现

2018年10月17日-19日，2018北京国际风能大会暨展览会（CWP 2018）在北京新国展隆重召开。本次大会由中国可再生能源学会风能专业委员会、中国循环经济协会可再生能源专业委员会、全球风能理事会、中国农业机械工业协会风力机械分会、国家可再生能源中心和中国电子信息产业发展研究院（赛迪集团）六大权威机构联合主办。

鉴衡认证中心风能事业部产品经理符鹏程在“在役风电机组技改提效专题”中发表主旨演讲，演讲主题为《在役机组延寿关键技术研究》。

他在演讲中表示，在中国的话，延寿可能要到2020年的时候才会陆续出现，在2025年之后会大批量出现，当然我们其实中国人经常讲谋定而后论，们在现在已经着手筹划和准备包括进行进一步的规划。对于延寿机组功率分布情况，可以看到2025年之前，基本上都是两兆瓦小功率，一兆瓦占据主导，在我们国家其实出现的趋势可能到2030年的时候，我们全部都是两兆瓦以下都是1兆瓦以下，在10年以后或者是延寿早期是小功率，小功率比如说设计跟我们现在主流的设计是有比较大的一些区别的，甚至它的一些资料状况，小功率机组是不具备的，所以对于我们后期的延寿都是一个挑战。

以下为发言实录：

符鹏程：各位领导同仁大家上午好，我是符鹏程，来自鉴衡认证中心，我的演讲题目是在役机组延寿关键技术研究。

我现在讲这个东西相当于机组未来的，就是说我们未来机组当到达寿命的时候要不要进行服役或者是延长寿命，我们继续往下看。我首先简单介绍一下我们公司，鉴衡认证中心（ China General Certification Center）是一家致力于为清洁能源、家用电器以及战略新兴领域提供技术开发、标准制定、认证、检测、审核、项目评价以及产业和政策研究等服务的第三方机构。总部位于北京，在广东、河北、浙江等13省（直辖市）设有6家分公司、7家子机构公司。中国制造商凭借着鉴衡认证证书已成功将其风机产品销往海外20多个国家。

那么从第四幅图可以看到，在中国的话，延寿可能要到2020年的时候才会陆续出现，在2025年之后会大批量出现，当然我们其实中国人经常讲牟定而后盾，我们如果要面临批量出现状况，我们在现在已经着手筹划和准备包括进行进一步的规划，看一下对于延寿机组功率分布情况，可以看到2025年之前，基本上都是两兆瓦小功率，一兆瓦占据主导，到了2025年的时候已经陆续开始出现了，在我们国家其实出现的趋势可能到2030年的时候，我们全部都是两兆瓦以下都是1兆瓦以下，在10年以后或者是延寿早期是小功率，小功率比如说设计跟我们现在主流的设计是比较大的一些区别的，甚至它的一些资料状况，它的一些小功率机组是不具备的，所以对于我们后期的延寿都是一个挑战。

我们拿英国2016年的情况举一个例子，2016年 英国19个风电场超过20年11个延寿，两个退役，5个重新安装，还有一个未知。未来，预计风电技术的进步速度将比过去几十年下降得更快。随着时间的推移，现有机组和待建机组间的技术差距会缩小，这将使得延寿更具吸引力。

丹麦的标准跟前三个标准有很大的不一样，它不再考虑分析，我只考虑检查，我举一个例子，比如说我这个机组要延寿不考虑机组能延多少年，而是要延就检查一次，检查一次就延一年，如果不行就退出了，这是一个实际检查标准，IEC61400-28已开展，预计2020.07.31日发布。国内目前鉴衡认证前一段时间刚召开工作会议，现有已经发布规范在可操作基础上是大幅度的提高，包括检查还有分析方法，针对不同的延寿技术规范也已开展，预计2018.12.31日发布。

那我们来看一下，我们如果有一个机组要延寿的话，我们复杂一点的话可以说很大，我要从实际勘察、外部化境、数字模型、运行状态，如果一个机组要延寿要勘察，包括要收集它的一些运行数据外部环境条件，然后我们再结合外部环境条件设计资料建立我的仿真计算模型，最后要得到我这个机组能够延长寿命是多少，我后面延寿跟20年以后的是不一样的，我这个机组到底怎么检查，检查的间隔是多少，这个都是我们要得到的东西。

在整个链条当中，我刚才一直强调的，我们国内面临一个状况就是说，我的机组资料，尤其是早期，早期管理不足，资料也存在丢失的情况，包括甚至有一些大部分丢失，大部分机组（英文）系统是不具备的，对于早期一兆瓦的机组，极端一点厂家破产什么资料都没有了，对于这种状况，现有的规范标准也考虑到了，但是他们处理的方式都是分析结果加我的概率或者是可靠性或者是风险分析，有一点类似载荷测试，测试结果出来告诉你我结果的不确定性到底是多少，这个对于我们最终用户来讲可操作性是相当低的。

就比如说我一个经过认证的机组，设计生命是20年，如果只能保证80%的概率，对于我们业主很难使用，或者说我只能保证10%的可靠性，这是一个道理。我如果告诉最终用户，这个业主最终总共使用寿命可以延到28年，但是我的可靠性可能只有10%，那业主怎么用，业主是没有办法用的，或者我能用两年，我的可靠性可以达到百分之百，很难做长期规划的。所以我们经过这个考虑呢，我们制定技术规范的时候，我们依据就是说国内的情况对不同的资料进行了分级，但是这里面分级主要原因就是外部条件还有运营状态，最后一个载荷测量，在这个资料等级都是加号，这样一个最终用户知道我延寿机组大概的资料是什么等级的，好比我正常的机组有3A什么的，这个延寿也有一个ABCD，对于这个资料，分了等级之后，我们可以针对等级进行详细分析方法制定。我简单列了三项，比如说什么寿命，我这个系数怎么考虑，我主要部件的检查间隔采用什么间隔，叶片间隔采用什么间隔，我们在成立工作组之后，我们相互之间进行比对分析，我拿B类等级举一个简单的例子，比如说原始设计资料是一个，运行上（英文）数据是没有，运行状态没有的话，我们就要采取苛刻的方式，标准等级上运行状态，主要影响什么呢？这个准确度是有折合的，我们后期做的时候也通过比对分析的话来分析我有载荷跟没有载荷，对于机组寿命而言，我到底会影响多大的比例？根据这些东西我们就可以确定剩余使用寿命采用什么系数，包括我的检查间隔应该采用什么东西，也就是我们的本质是什么，是把我后端风险性和不确定性在作用上，而不是让业主没有办法使用。

我们具体的参数，我们现在已经成立了工作组，工作组目前有9家公司参与其中，比如说我的设计资料没有的话，也就是说我的机组模型是很难建立的，那我们在工作组里面怎么做呢，我们先有一个实际机组，这个实际机组比如说牵头人，但是我只给这几家公司具体的一些整体的参数，这几家公司依靠数据建立一个通用模型，根据这些结果进行比对，来确定如果资料缺失情况下，我依据现场的整体参数我建立模型分析结果，我到底应该采用多大的系数，现在我们有一个系数BWE，它做了一个简单的研究，它是8个独立的进行了评测，我们考虑了一些权重之后是在可接受范围之内，所以后面的系数都是采用这种模式，我们也欢迎在场其他的结构可以参与其中，来对系数进行进一步的推定，推动国内的谋划。

另外一个就是说，主要的关键技术验证，现在经常谈到智能化或者是大数据，本身就是SCADA数据，这就是机组运行装，但是SCADA数据对于一家整机厂来说可以做得很标准，符合智能化的东西，但是对于业主而言，业主很难说只采购一家整机厂，这样就会出现一个状况，不同整机厂之间的SCADA不一样，变量不一样，比如说我的风速计一下子20年，我20年校正几次，另外分析方法各家有各家的分析方式，各家都有智能化，每家分析方式都不一样，每个结果准确度都不一样，如何用这些数据进行寿命预测或者大部件寿命预测，放到延寿也是一个难题，我们要根据运维数据，包括现场运维记录，要得到机组在20年或者是已经用的寿命首发情况，这个能得到越分析我们得到的精度越高，得到这个东西，我们现在也拿了好几个算例，在分析过程当中这个是举步维艰，尤其是采用不同的SCADA数据的时候，我们也了解到对国人而言，这个SCADA数据进行延寿也是一个行业难题。

我们这里面分析一个简单的案例，我们结合实际资料这里面也有机组载荷的数据资料，我们不断调整我们的仿真计算模型，然后把这个仿真计算模型尽可能符合这个，说简单一点，就是数字双胞胎，我们可以看一下以某一个1.5兆瓦的机组，2012年投入运行，2015年寿命衰减曲线，整体上是一个如果放在一年或者20年来看，风况还是比较稳定的，放到月，放到日，再放到每时，波动性还是非常大的。我们把这个数据再结合到，依据这个数据我们来进行整体寿命的推算，当然这个数据最终只拿到了4年的数据，从2012年到2015年，依据这4年数据，如果要真正进行延寿要使用后几年的数据，因为更有说服力，它的寿命到2041年，当然这里面的分析是针对所有部件当中最容易损坏的部件，如果出现疲劳损伤或者是破坏，再进行一个更换的话，你的这个成本是业主无法接受的。

我们简单总结一下。根据我刚刚介绍的，首先第一个就是延寿需求无论是国外还是国内它是客观存在的，而且未来是具有吸引力，尤其国外从2015年到2020年，这个延寿已经处于实施，我们虽然要到2020年才出现这个状况，但是我们现在要筹备了，尤其是国内延寿机组无论是数量要超过国外，质量早期跟国外相比质量是千差万别的，我们提前要做一个规划。

还有一个现在标准存在可操作性低，无法适用所有情况问题。第三个就是验收寿命、检查间隔、项目、需进一步研究确定。最后一个就是SCADA数据到底如何进行延寿，在整个国际上目前都处于难题，需要一个深入研究，我们现在当然有一些少量的研究，我们也希望更多的机构能参与进来进行一个研究。