DNV GL屠颖：场址适应性评估与机组延寿、更新及退役
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24日，风电机组技改专题论坛在新国展召开。DNV GL可再生能源认证业务载荷工程师屠颖博士出席论坛并发表演讲。
以下为发言内容： 屠颖：我是屠颖我是DNV GL一个载荷工程师，今天我给大家介绍的主题是场址适应性评估与机组延寿、更新及退役”，本来我们其他的这些相关人员要来这里进行演讲，今天来不了，我用英文进行演讲。 对于我们来讲，我们是一家第三方的一个机构，也就是说我们会对于某种产品，尤其是在可再生能源这个领域，是不是能够满足相关规格的要求，如果说要是满足要求，我们会给他们颁发，认证，大家对这个比较熟悉，如果你有一个风机，风机必须在设计，还有在制造方面要满足一定的要求。 那么我们就可以颁发不同的证书，那么这些证书呢，是适用于这种风机，或者是不同类型的这种风机，如果我们有一个风场的项目的话，可能会涉及到很多的风机，我们这个认证是不是涉及到整个的项目呢？答案是否定的，为了能够保证安全，以及项目的一个成本，那么首先我们要进行一个认证，我在今天给大家介绍的内容就是认证，主要是认证方面的。 从这里面图片当中一些数据它主要是一个非常典型的风电项目，它涉及到几个阶段，第一个就是政府批准还有其他的安装运营维护等等，简单来讲，整个生命周期四个阶段，开发阶段建设阶段，运营和维护阶段，以及我们生产的阶段。所有这项不同的阶段，在项目实施的过程当中呢，我们是可以给它来进行认证，来证明它的一个可靠性。 从这个流程图当中我们也能够看到这个项目不同阶段的认证，我们从概念开发。从前期的概念开发，然后还有包括设计阶段，然后另外呢就是它的设计还包括我们最终获得设计批准的这些过程。另外还包括制造、运输、安装、运营、维护、在役服务延长寿命，后处理，改造提效，这个报告项目的整个过程，同时对于岸上和海上的风电都是一样的，但是对于比较小一点的岸上的项目来说，那么在岸的项目，不会包括整个的这样一个过程。它这个选址过程当中，它是很重要的要保证满足了整个的要求。另外在设计阶段需要来进行选址的考虑，所以在这方面专业的设计，这也是我下面给大家介绍的第一个话题。 另外我还会介绍一些延长风机的寿命还有它的后期的处理。那么对于在岸上的风电项目来说包括三方面的内容，第一个就是风机，第二个是它的环境的条件，另外我们还有包括像风场的影响等等，也就是说呢，在风场当中风机他们是相互影响的，或者说受到附近的一个风机的影响，所以我们也知道对于风机包括一些类型的认证的证书，这个我们还需要看到它的选址的符合性，下面我们看第一个情况。 首先我们有一个经过认证的类型，2B的类型，应用某一个风场，这个风场它还需要考虑到其他的自然条件等等。比如说我们看这个风机在它的这种空气的密度、风速等等它是否相互符合，在风场的项目当中这个很常见，所以大家会往往问一个问题，环境条件会不会破坏了风机的完整性，所以要实现这个目标，我们必须要进行每一个选址地点具体的分析。 第二个情况我们知道从现实的情况上来讲，我们必须要考虑到真实的这种场址的条件，一般说在某一个具体的址它的条件需要建模来完成，还有包括我们一些相关的模型，这就带来另外一个问题，环境的条件是不是能够代表这个地方，是不是具有代表性。那么所以对于它的地址的选择和设计来进行认证。另外我们有两个概念，一个就是SSDA，也叫做具体的场址设计评估，还有场址设计条件，重点并不是环境要素，而是关注于它的一个实际环境的条件，以及风机具体的条件。 这就包括我们对于风场影响的评估，然后还有包括它的设计复杂，极端的情况然后另外还有把它的设计复杂最大复杂来进行比较，在SDC来进行评估的就是在进行场址的设计的时候，有没有放到SSDA的整体设计方案当中，是不是具有代表性，代表了这个场址的真实的情况。 这边是在SSDA当中包括哪些要素，比如说像在最近的这种风机产生的唤醒效应，另外包括风的数据，以及要保证在它这个风场当中的条件，不会比他获得认证条件更为严格，同时在设计的过程当中，在SDC工程当中我们会对于风来进行测量，包括它的一些设备质量的系统报告，另外还有包括它的一个这种产生的涡轮产生的影响，地形条件，地震的条件，腐蚀温度然后地质条件等等。 那么另外SSDA可以通过两种不同的方法来做，第一个可能大家更为熟悉的一点，就是我们采用的IEC RE认证的机制，这个机制要求往往比较高比较严格，同时只有当所有的标准都达到之后你才能够满足它的一致性的要求，它才会出据相关的报告，另外也有一个选择，DNVGL-SEO，在8.3当中可以比IEC标准更加灵活一些。所以在这个过程当中，我们就像一个资助式服务，客户可以根据他们的需求来进行选择。 下面我们来看一下我们在这里面主要能够做些什么？比如说我们可以在这张图当中看到，它包括很多的类别比如像风的基本条件，风场的影响，然后它的一个场址的复杂度分析，然后包括像这个疲劳负载，然后另外还有包括在这个场址具体相关的参数等等。 大家可以看到我列出来的用一些标志，小十字的是必须填写的，有些由客户进行填写的，在这个过程当中我们有三个不同选择，这个和你们安装计算机软件是一样的，如果你想安装一个标准安装你就采用标准的SSDA，它包括所有的SSDA当中最重要的功能和组建，还有简装版，简装版就是只关注于负载方面，在风场所特定的极端的负载。 另外我们还有一个定制化的版本。对于客户来说呢，他们可以来选择他们到底需要什么样的，比如说有地震的发生，或者说有一些定制化的风筒等等，这些都可以进行客户定制化的选择的。 另外我还想跟大家介绍一些SSDA当中的技术性的问题，比如说大家可能也会遇到过，第一个就是复杂地形的情况，我们知道复杂地形有可能会影响到它的一个风的流速，还有风向等等，在IEC标准都有描述，在分析过程当中进行明确的分析。 第二个就是空气密度，空气密度如果比较高一点的话，对于风速的影响，另外还有包括它产生的涡轮，然后它的一些其他的影响因素，另外还有其他的在欧洲大家现在比较关注的，大家都想节省空间，想安更多的风机，风机之间的间距也变得越来越少，有的时候小于它的这个风机三倍的距离。需要对于风机进行分布的时候来进行考虑。然后同时我们还有内部研究的模型，就是如何来进行分布。 另外如果风机在安装之后，风可能是从山下刮来的，它的速度从比较高处刮来的速度要快，这样也可能带来它的一些参数的变化。另外比较大的一些风机有的时候它们也有不同的环境条件不同的风场，有些风场可以把它来进行进一步的细分分类。另外我们还可以把它应用在不同类型的风机上，然后同时对于现有的风机来进行补充的时候，我们要考虑到它的一些唤醒效应。 同时我们还要节省成本优化他们的设计，要针对于这个风场它特定的类型，可能它的一个风筒需要来进行专门的设计。那么另外一点呢，就是在欧洲，我们也比较常见的，风场生命周期比设计的要高很多，风场25年、30年等等，风机只有20年，我们在历史上这方面的经验非常丰富，我们也非常愿意和中国的客户来分享我们的经验。 另外大家比较感兴趣的，因为在风场当中有很多不同的风机，所以在计算它们负载的时候，有很多计算的工作，所以在选择最好的负载的时候，现在有很多的工具，比如说从制造商的角度来说，根据统计模型。另外我们也是把这个服务来使用不同的方法来进行计算。 我想谈一下关于寿命周期的延展，对于生命周期的延展，除了它的设计的方案之后，我们希望要区分两个概念，这个很多的时候呢，我的同事他们会困惑，一个就是生命周期延展，一个是延展它的产品寿命。假设我们有一个风机，刚开始的时候设计是二十年，到第15年的时候我们发现风机的性能还不错，它的监测指标非常好，我们希望扩大风机寿命，超越原来的20年，就是再延展五年这个就是来延展它的产品的寿命周期，因为可以来进行发电挣钱。这是我们所说的来延展它的生命周期。 另外一个概念呢在中国经常所说的，延展它的设计生命，设计周期，比如说原来也是20年，现在我们想把它设计的寿命变成25年30年，这叫延展它的设计寿命，给大家介绍生命周期的延展，我们DNVGL两个文件上，第一个文件就是一个标准，它叫做风机的生命周期延展，第二个就是它的一个认证的机制。大家如果感兴趣可以看一下。 具体谈到生命周期的评估延展方面，第一个是分析的方面，也就是说我们要通过一些更新的计算方法来进行评估，然后也就是确定风机它的残余的寿命是多少，包括它的负载，然后还有包括它的组建设计过程当中，另外一个就是在实际层面，通过检测进行评估。最重要的目标就是来对于它的风机的技术条件来进行评估，根据它的运行维护还有包括一些关键组建，包括其他的经验。 好，我们这个评估实际上所有跟这种安全相关的所有的一些备件，我们之前也讲过一些相关的标准，在这里再重新的过一下，包括像叶片，还有我们的风塔，塔机我们控制保护系统电器系统等等。 我们把这种实际以及理论等等不同的层面，进行一个整合，我们也是有不同的方式，我们有简单的也有比较复杂的这种方式，我们也有基于解决问题的这种模式，另外还有风机的检查等等。比如说我们看一下风机的检查，其实对于载荷它是没有什么计算的，风机的计算在不同设计条件的一个对比，还有不同尺寸大小的一个对比，但是这个详细的这种方式呢，此外还要考虑到环境的条件，对我们最后一种方式，这种基于问题的这种方式呢，我们可以能够进一步的来降低可能会出现的一些安全的风险，就是它可能会更多的有数据，可能会有更多的一些对于整个的一个生命周期有更好的支持。 现在我们来讲一下退役。退役包括风场的移除，规划等等，必须要再一个非常安全以及环保的方式之下来进行一个进时，整个的过程退役进行拆除的概念还有进行退役，进行这种拆除另外进行运输。 对于一个增效来讲大家非常非常的熟悉，也就是在同样一个风场我们希望能够对它进行技改，提高发电的一种效率。对于这种技改来讲，它整个的批准的流程，可能会更加的简单，整个的步骤也会更加的少，整个一个风场，发电效率能够更高更好一点。 最后我想给大家来介绍几个案例。我们刚才所讲的这些内容我们做过什么样一些项目，这个是几年之前的数据了，所以如果我们要是看看当前的数据的话，我们就能有更多的项目出来，在中国我们已经开始了SSTA的项目，有一些业主还有制造商跟他们一起来做的，我们也希望跟他们分享一下我们的知识，而且我们也是希望跟潜在的客户探讨，把我们积累的一些经验能够有助于他们实现更大的发展，这是我今天的介绍非常感谢大家的倾听。 （根据演讲速记整理，未经演讲人审核） |
