主题发言

CWPM2021:海上风电叶片运维的挑战与机遇

2021-08-02    东方风力发电网
李奉公_副本


李奉公:各位领导、各位同仁,大家上午好!
  
  我是盐城昊宇风电技术服务有限公司的李奉公,我们是一家做风电叶片维护的第三方公司。今天我跟大家分享的是我们在海上风电叶片维护过程中遇到的一些挑战和我们海上叶片维护的一些经验的分享。
  
  主要是从两个方面介绍,第一个是海上叶片运维的挑战,再就是我们面对海上叶片运维的这些困难的时候我们的机遇。我们最早实际上海上叶片维护很早,相对来说比较早,我们2013年就开始接触海上风电叶片运维,所以我们在这八个年头中间,我们在维护中是碰到了各种问题。在各种问题中,我也觉得通过我们的包括整机厂、叶片厂还有包括第三方,我们解决了很多问题,也就是说促进了我们的发展。这个图片是一个海上的滩涂的风电场。
  
  目前为什么说我们有巨大的挑战呢?第一个就是海上叶片近期装机规模是很大的,装机速度是很快的。根据数据统计,我们2020年因为抢装潮,中国的装机容量达到了3GW占全球的一半,总的装机容量是大概是占28%左右,为于世界第二,仅次于英国,所以说我们风机的容量很大,导致我们运维的市场还是很庞大的。所以说对我们的叶片维护也带来了很大的挑战。
  
  第二个就是我们海上风机的海上布局,目前我国的海上风机大多数,70%还是在江苏,江苏相对来说比较集中,而且需求量比较大,但是从广东、福建、山东、渤海湾到辽宁这一块儿也有,所以说海上风机的布局也是对我们叶片维修要求越来越高,也是要求我们要求加强我们对各个省份的去布局,怎么去快速的布局这个事。
  
  再就是我们因为风机我们现在布置在沿海,就是说环境相对比较复杂,从滩涂到浅海、到深海各类风机都是有的,风机的种类也比较复杂,对我们叶片维护这一块儿形成了很大的挑战。首先我们叶片维护常用的工具,我们首先第一个就是我们要怎么去到达风机,首先第一个就把我们限制住了,第一个就是它的潮汐的问题。潮汐就是涨潮的时候就是海,退潮以后有的局部就是滩涂或者是沼泽地,我们的运维设备怎么到达风机也是一个难题,也成为了我们制约维护过程的一个瓶颈。
  
  下面就是一个潮汐的时间表,每日按农历来算,大概是六天一个轮回,每天是推迟45分钟,所以说这个也是我们在出海的时候根据潮汐的一个每天的规划,合理去利用海洋海流去安排工作,也是我们的日常工作中最中间的一环。
  
  第三个就是海上海洋环境的影响,我刚才也说了,我们风机可能从广东、福建到山东到渤海湾,他们的环境不一样,要求我们到达的那个风机采用的方式也不一样。比如说盖苏地区可能就是滩涂比较多,我们要求我们可能江苏船比较小一点,30米以上,配拖拉机,有的地方配两驱车到达一个风机,帮人员和设备运到极位,所以说潮汐对我们的影响还是很大的。
  
  第三个就是风机本身的一个限制,我们可以看到这三个图,这就是不同风机的基础,实际上我们作业的时候,工器具、设备是很多的,我们首先怎么去针对叶片损伤真正选择合适的工器具,怎么到达风机,但是因为风机本身的限制,它的护栏和塔基对我们的限制,我们下面的吊篮也是,首先一个基础的空间是很小的,不足以容纳我们一个吊篮上去,所以我们吊篮必须要在一个大型的传播上面组装上去,怎么去跨越这个护栏也是一个考验。还有我们的设备、工器具怎么上去也是一个很关键的问题,所以我们日常的工器具就是要简单、模块化,这样才能减少我们的时间。
  
  同时下面那个图,叶片对我们也有限制,大家知道现在海上的风机叶片普遍都比较大,比较长,但是预弯也比较大,最后就导致我们的叶片离塔筒的间距也比较大,所以我们怎么靠近这个叶片去进行维修也是我们日常碰到的一个难题。但是我们通过八九年的积累,我们也创造了我们自身独有的一个定位系统,就是首先解决了怎么去快速靠近和安全靠近叶片去进行叶片的维护这一块儿,目前还是一个问题,就是说可能相对来说不需要船舶的辅助和牵引,避免船舶对我们的影响。大家知道,我们实际真正做的时候,要是在船上设立的话,这个风速和水流对我们还是有很大的影响的,在上面也很危险,所以说我们就是通过我们自己的方式,以独有的吊篮措施,确保我们安全、稳定、可靠的去靠近叶片。还有就是有一些特殊的位置可能到不到,通过我们的绳索丝还有就是吊篮定制了一个特殊的吊篮或者说吊装方式,让我们安全的到达叶片。
  
  第三个是海上叶片我们接触的一个海上叶片的损伤程度,相对来说是比较严重的。反正是目前的话海上的一个主要的一个损伤情况,正常的一个损伤情况,主要还是雨蚀,雨蚀还是很严重的。还有一个就是我们日常接触的吊装损伤比较多。
  
  首先说雨蚀,雨蚀大概前面因为我们最早的风机大概是2010年,上海的一座大桥,前期的叶片因为照搬了陆地的经验,缺乏一些防护措施,经过将近十年的运行,它叶片的损伤已经很严重了,实际上我们前期也做了一些防护。一般的话,没有采取防护措施的叶片,叶片的前缘两年时间基础涂层就可能损伤殆尽了。三到五年结构可能就有损伤了,就会出现开裂的现象,最后一个图片就是一个四年的叶片的状况。所以说海上叶片腐蚀也是制约了我们叶片维护工作量和规律频次,也是需要我们后期怎么去改进和提升,减少海上叶片,减缓它的磨损,来提升我们海上运维的效率,降低我们海上运维的成本。
  
  第二个就是我刚才说的海上叶片运维的损伤,我们正常碰到的吊装的损伤,因为是抢装,日常的损伤有很多,各路的损伤有很多,各厂家型号规格的叶片,而且什么东西都有,所以说对我们的人员技能,还有人员培训,一些叶片的工艺了解,还有叶片结构这一块儿,还是有很大的一些挑战。比如说右边右上角有一个图片,可能就是说我到海上叶片进行操作,在叶片厂可能比较简单,但是在海上就比较复杂了。在有限的时间内,或者是在海上恶劣环境中我们怎么把它维修成功也是我们的一个挑战。
  
  还有一个就是前缘防护这一块儿,我们怎么选择合适的材料和材料体系,怎么去做到减缓它的损失,也是我们的一个挑战,对我们在海上施工中,施工方法、施工工艺也提出了更高的要求。当然,我们做了这么多年,也对我们遇到的一些很多的一些叶片的一些损伤,叶片的一些故障、缺陷,包括风机类型做了一些统计分析,包括哪一家风场,谁家的叶片,型号是什么样的,他的结构等等之类的,我们都有一些系统的收集,后期可以进行维护时的布局和对我们现场维修风机的指导。
  
  还有一个就是海上作业是目前海上叶片维护这一块儿,还是标准化、标准作业方面,还是很少的,而且海上积累经验相对比较少,目前我接触的在海上的话,日常维护的企业实际上很少。我们从2013年开始接触,从南跑到北,主要是集中在江苏这一块儿可能不超过几家。所以说我们海上维修的经验积累相对来说比较少,很多的可能就是照搬路上的经验,但是实际上到海上去,海上的环境,可能受到他本身的限制,我们很难去实现我们叶片维修的想法,可能就是说达到一个工厂的标准和工厂的规范。
  
  所以说想的就是我们把我们在日常中碰到的一些问题,主要就是怎么解决问题,还有就是我们在海上作业的一些经验,形成的那些标准化作业文件跟大家一起分享,共同推荐叶片维修行业的标准化作业的推进,像双瑞做的就很好,这个对我们也是有一个很大的借鉴作用,我们也可以把我们做的一些数据,一些方法、工艺、难点、困难向大家去分享。如果后面有需求的话可以加我的联系方式,在这些方面我们可以为大家提供参考。
  
  还有一个就是海上叶片运维培训这一块儿,我们目前可能有自己的叶片厂,包括第三方的一些合作的第三方培训机构,所以说我们再就是说除了在日常工作中进行培训,也会在闲暇的时候对员工进行一个系统化的培训,尽量做到熟练、熟悉这一块儿。
  
  第二个方面就是海上叶片运维的机遇。虽然海上我们维护方面遇到很多困难,而且维护的效率很低,造成我们的维护成本高昂。但是随着海上装机规模的扩大和竞争的影响下,还有平价背景下,包括叶片厂、整机厂,我们怎么从技术层面、施工层面、管理层面和技术创新层面,怎样提升我们产品的一个品质,降低产品的维护成本,最终实现平价上网,也给了我们一个机会,让我们去往这方面开拓。我们作为一个第三方,我们也有以下的一些考虑。
  
  一是通过检测方法的创新,我们刚才也说了,可能我们的叶片损伤就是随着时间的加长,它的损伤是越来越加剧的,我们怎么去合理的安排计划,首先对叶片进行一个预防性体检,怎么去提前发现这个问题,再去解决问题,也是我们的一个方向,就是说尽量减少后期的维护频次和维护的难度,降低它的难度,尽量做到问题早发现、早处理。目前可能国内主流的就是无人机,还有内窥机器人,内窥小车,但是这些方法机器人可能给内现在用的比较少,国外的很多就是无声检测设备,还有智能行走,就是在叶片上行走,去发现叶片故障,并对简单性故障进行应急处理。当然,我们最后就是发现了以后可能还需要我们的蜘蛛人、小飞人、吊篮,最后我们的维修吊篮可能也相对多一些,多种方法一步一步的去把这些问题解决掉。
  
  二是运维模式的创新,实际上各大主机厂都有这方面的考究,大家也都知道,可能我们有的风场,像最近的我们船的出海,不算潮汐,涨潮、退潮特别鲜明的影响,可能有的风场最远的要开船将近五个小时,所以说我们怎么去把在海上、路上的时间充分利用起来,这也是我们后期的一个包括整机厂,包括叶片运维团队需要考虑的问题,也就是说在海上建立,首先是在陆上提供一个智慧化风场建设,对日常风机故障进行一些监控,在陆地建设保障基地,对我们海上提供后勤的保障。在海上通过大型的交通船,建立一个海上的运维基地,就是可能提供一些海上的人员住宿、吃住、仓库等等之类的常住在海上,再通过我们的船到达风机,去实现我们快捷的叶片的维护和检修的过程。充分利用了我们海上优先的时间,提高作业的时间。这也是后期特别是我们整机厂需要考虑的,当然作为我们第三方公司,我们也是为了海上船舶的的制约,我们也定制了两艘海上运维船,尽量摆脱客户或者是业主对船只方面的制约。
  
  三是从新材料、新工艺方面怎么去改进我们海上叶片前缘的主要故障。叶片前缘,比如说有一个前缘保护器、前缘保护膜,前面可能相对比较多,再一个可能就是我们和第三方合作的一个新研制的前缘保护壳,就是尽量减少我们叶片前缘的腐蚀损伤。当然,这个后期也希望跟各个厂家,各个叶片厂、材料厂合作,有更多新的方法推出来,推进我们海上叶片前缘防护这一块儿的推进。
  
  再后面就是海上培训这一块儿,大家刚才也讲了,实际上我们开始也是很多都是做出来的,我们就是依托第三方,包括我们自身有没有资源,包括叶片厂,包括第三方机构,我们也想系统化的去对我们的工人员工技术一个系统化的培训,对海上的一些作业环境、作业条件、作业方法、作业要求、作业标准化这一块儿,和大家一起合作,共同推进这个事,我们也希望把我们在这个八九年中遇到的各种问题和困难、各种经验分享给大家,供大家参考。
  
  我今天就讲这么多,谢谢大家。(内容来自现场速记,未经本人审核,如有不妥,请联系修改!)