远景能源全球技术副总裁：智能化提升上海大兆瓦风机可靠性

能见APP讯：10月19日，2016年北京国际风能大会暨展览会在中国国际展览中心召开。远景能源（江苏）股份有限公司全球技术副总裁Kurt Andersen在主论坛上发言，他表示要基于深度研究欧洲失效案例的基础上来开发海上风电，毕竟欧洲经历过高电价的时代，中国电价是不断的下探，这是我们第一个坚持的价值主张。 以下为发言全文： 我来做一下远景海上大兆瓦的可靠性方案，我是远景负责海上4GW的负责人，我们认为目前存在的挑战，设计、供应商质量、测试验证和运维。设计角度，设计标准，海上大兆瓦基本上走入无人区，所有的大叶片设计都是以前没做过的，设计标准是开发过程中不断的衍生，欧洲海上风电标准建立上也产生过很多经验和教训，从石油平台引进到风电场，不当使用导致欧洲海上风电几百台风机组重新的制作，这是设计的标准，中国的标准也是不断开发过程中，海上风电也没有自己的标准，整个行业和设计院更多的是从桥梁行业引用标准。

环境，作为海上风机设计的工程师，我们不可想想象十米高的巨浪，环境和腐蚀，第一个项目2000年开始所有的变频器和变压器和电缆出现大面积的腐蚀。大叶片增加产生足够的扫风面积，还要而且塔桶、还有下面海浪、基础地质等等增加了设计的复杂度，设计是供应商的协调，风机设计过程中，40%工作量是和供应商协同，供应商的水平也决定了风机的可靠性，来自供应商的一个借口，我只给你提供一个部件只能提供个系统，出现了事故一定是你的原因，会出现这样的因素也是增加的整个海上风机设计的复杂性。

供应商的质量，在欧洲也产生了共鸣，最初欧洲是比较相信供应商质量的风机发展体系，随着海上风机不断的发展，逐渐意识到供应商的质量更多的是深入到流程中的质量检验来把关，后面有一个失效案例是当年西门子出现大量供应商质量应对轴承的问题导致大量的失效，就是对供应商质量细节不关注所导致的。

测试验证，测试验证充分这是一直以来的话题，风电欧洲和中国是有区别的，欧洲是非常重视测试验证的开发环境，所以看到大的风机开发商和下的零部件都有严格的测试验证体系，相对于中国是弱一些，我们没有像丹麦这样的测试台，也没有英国这样的测试台，我们更多的是开发商有自己的测试平台，很多测试平台也是开发了以后无人使用，测试验证是长期中国所忽视的。

测试验证永远无法浮现现场的工矿，西门子这样知名的海上供应商，他们有着世界上最完整的陆上测试的体系，特别是西门子，但是有数据统计，从2008年以来七八年间，整个西门子的每年质保预期的数额发生50%以上的增加，他现在也无法保证他的质保的损失，就是仿真温度是不可能，包括无法仿真环境的一粟等等，要求我们实际的测试非常的重要是无法替代的。

运维，海上运维非常的恶劣，导致了运维质量的无法保障，如果没有非常好的计划性的系统，无法保证操作的质量，部件的使用周期也是无法保证的。

基于这四个挑战，我们提出了认为海上大兆瓦的核心要素，中国海上风电是提倡是相对欧洲是要半拍，我们是要基于深度研究欧洲失效案例的基础上来开发我们的海上风电，毕竟他们经历过高电价的时代，我们电价是不断的下探，这是我们第一个坚持的价值主张。

第二要在供应链体系特别关注，供应链体系没有五到十年是无法建立起来的，我们是赞成借鉴欧洲充分验证的供应链体系。

本质安全的硬件以外，提倡通过智能化的手段实现整个风机全生命周期的可靠性收益的保证。

远景目前的状态，从认证角度来看，目前的风机已经获得了DNV设计认证，可靠性坚持关注属下的指标，等效的发电小时，这是行业共用的指标，目前在平均风速7.5情况下可以产生2800小时的发电量，发电损失小时目前能够达到大于50小时的损失（年发电量级别）

平均风机故障停机基础我们可以做到三千小时以上，现场维修风机小时达到四千小时，一台海上风机全年去海上两次。

远景是如何借鉴欧洲海上风电失效案例，来不断提升产品的可靠性的，这可以为同仁来分享。叶片、机械传动联、电器传动链。叶片问到海上质保最头痛的问题是什么？最头疼的是叶片，叶片的腐蚀很严重，早期的腐蚀36GW体现的也是远超预期，统计下来一两年需要维修一次，中国的成本每次维修需要300万人民币，当时在北海也是不胜其烦，一旦叶片出现了破坏叶片的维修基本上花两天时间才能修好，北海这样的地方却很麻烦，最后是更换叶片来维修，可以想象成本付出是多大，目前行业内随着这几年的发展三到五年叶片前缘保护的寿命。远景的价值主张是不仅在目前的贴膜装置基础上，进一步要开发有特殊聚氨酯的涂层，经过相关的测试证明可以保证十年以上的不用维护的寿命，可以降低叶片上的质保风险，叶片方面还有一个隐患是防雷，经过两年以后发现几乎所有的叶片都被雷击过，这样会产生金属的高温粉末，提醒我们在海上风电雷暴的特性比陆上远远的恶劣得多，我们的产品中集成了高集成度防雷金属，是普遍防雷指标的18倍，所以也可以提高可靠性。

远景用了快速扫描的图像成形系统，在一个风机吊装过程中，一不小心产生碰擦海上会演化成大面积的损伤，这样会导致后期的运维成本非常快速的扩张，新的流程安装流程会做叶片的扫描，形成一个360度的图像，来诊断每个叶片的裂纹，以及可能出现夜间的情况，及时制定定位的措施，这样维护的时间会少很多。

这样的基础上海上风电考虑叶片上预埋光纤，测量叶片动态的载荷，这么长的叶片没有每个叶片分段的载荷，怎么知道叶片是不是在正常的工矿，三星7GW就对叶片载荷预计不当出现振动导致了损害。海上应该加装这样的设备，来保证叶片的健康。

机械传动链，叶片单个出现问题质保成本并不高，机械传动链出现了成本问题在海上损失是最大的，包括主流程和齿轮箱以及发电机等等。2014年西门子也出现了叶片和主流程失效的损失，知名的6GW风机供应商出现的机械传动链时效，相关的业务会重新的开标。种种发生在欧洲五六年间的失效，中国不能忽视，我们调研各种的失效可能。就其原因是新工艺没掌握，当供应商没有分析温度，这是温度的变化也会造成很大的破坏力，我们调查出这样的失效案例，早期在海上没有使用，我们使用了4点支撑，就是维斯塔斯使用，选择的拓扑结构是本质安全的。

我们要调查类似的四点支撑情况下有什么失效的案例，提高了装配的清洁度，看上去很简单，但是容易在机械传动链出现失效的因素。进一步机械传动链上部署了监测系统，包括了机械传动链扭矩和位移监测系统等等，我们不仅包括设备本质上是安全了，生命过程中可以连续的监测，保证可以处于安全的状态。

为什么设计要渗透到供应商的端呢？因为有百分之四五十需要供应商来协同，你的队友要和你站在一起，英国客户更换叶片轴承，2007年投运的风机中，西门子公开场合为此预提了两亿欧元的质量预提，远景在了解了这个失效案例以后研发之初就打开了整个过程仿真建模。

一体化电气设计，目前海上风电，远景的变频器运行了样机将近一年零故障率！这三个系统放在一起可以降低故障率，电器系统产生的故障电价30%、剩下70%的故障是电气系统。

大兆瓦海上风机的发展，从2000年，每一代的兆瓦级别有十年的生命周期，样机出现到供应链成熟到退出，2000到2010年是西门子2.3兆瓦的平台成熟的时间，V90也出现了大量失效，西门子2017年切入，各种的失效案例只有西门子知道，因为它享受了很高前期售价的优势。

下一代是另外的例子，欧洲几乎没有大批量6兆瓦、5兆瓦的产业链，目前大兆瓦在欧洲刚刚的铺开，建议我们的同仁在开发还是依存于供应链，在保持本质的基础上硬件安全很重要，如果掌握自主研发的能力，不智能化的监控和诊断，必然无法保证风机处在可靠运行的状态下。

谢谢！