海上风电场定期维护模式分析

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　　摘  要：文章主要从海上风电场运维特点出发，对海上风电场运维护模式现状进行了分析，并了解其工作内容及存在问题，如海上作业时间短、机组故障率高、安全风险较大，在此基础上，探究海上发电厂定期运行维护模式内容及优缺点，旨在为相关工作者提供参考。
　　关键词：海上风电场;定期维护模式;分析
　　中图分类号：TM614        文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）30-0137-02
　　Abstract： Based on the characteristics of operation and maintenance of offshore wind farm， this paper analyzes the present situation of operation and maintenance mode of offshore wind farm， and understands its working content and existing problems， such as short operation time， high unit failure rate and high safety risk. On this basis， this paper explores the contents， advantages and disadvantages of the regular operation and maintenance mode of offshore power plants， in order to provide reference for the relevant workers.
　　Keywords： offshore wind farm; regular maintenance mode; analysis
　　前言
　　海上风电场发展十分迅猛，风电场规模也不断扩大，但由于海上气候环境十分恶劣，容易出现设备故障、损坏腐蚀等问题，对于整体风电机组的正常运行造成严重影响。因此，需要维护人员做好定期维护工作，达到海上风电场的发电标准，提高其利用率[1]。
　　1 海上风电场运维特点
　　海上风电场运维主要有以下特点：（1）技术标准严格。与陆地风电场不同，海上风电开发对维护技术具有较高的依赖性，其标准也更加严格，特别是其与陆地距离较远，海上水文条件、设备安装、机件运输、日常管理、海水侵蚀等诸多问题，对于海上风电场运维提出较高要求;（2）环境干扰明显。开发海上风电具有其特殊性，开发利用空间广阔，但风电机组存在管理层面多、分布范围广、维护难度大的特点，涉及海洋的管理具有较大的实施难度，水文气象十分复杂，台风、季风等气候交替，海水不断侵蚀风电设备，且受到人力与水上交通的限制，缩短了风电场的维护时间，导致维护工作难以开展;（3）运维成本高。海上风电场设备制造高端，在我国生产开发核心部件仍然存在一定的局限性，为了提高海上风电的经济效益，机身体型、机组容量不断加大，将后续日常维护难度及成本提高[2]。同时，在维护风电场时，需要应用数量众多的起重船舶、运输船舶、专用工程设备等，维护价格十分高昂。据统计，相较于陆地风电场，海上风电场维护价格是其2-4倍左右。
　　2 海上风电场运维护模式现状
　　2.1 主要工作内容
　　海上风电场主要有6大项运维工作内容，其中共包含维护工作内容13项，即风电机组，包含本体，升降设备，环控系统以及起重装置;风电机组基础，包含防撞、靠泊装置，防腐系统，防冲刷结构;海上升压站，包含本体，防撞、靠泊、起重装置、防冲刷结构、直升机平台、防腐系统;测风塔，包含监测海洋水文系统;海缆，包含场内及送出海缆，电缆接入附属结构，J型管;集控中心;助航标志;运维交通工具;防雷接地系统;通讯设施;逃生救生装置;航空障碍灯;消防系统;通讯设施。还需要工作人员做好日常巡检及报表分析统计、故障检修等工作。
　　2.2 主要存在的问题
　　（1）海上作业时间短
　　目前海上风电场在运维中，浅水海床较为宽阔，容易受到潮汐的影响，还有其他团雾、大风、雷雨等天气，难以通达，有效时间较短，由于气候导致运维检修取消次數较多，占总运维次数20%左右。
　　（2）机组故障率高
　　海上风电机组长期处于盐雾、海水等恶劣腐蚀环境之中，容易出现基础设备、线缆电气性能降低，缩短使用寿命等问题，海上成熟机组故障率相较于陆地机组明显较高，且海上试验风电场并没有严格依据密封防盐雾原则设计，机组故障频率高[3]。
　　（3）安全风险较大
　　风机保质期期间，海上风电场依据人员配置将会派遣运行人员2-3名左右随同风机厂家出海，学习现场维护及安全监护，受到运维船荷载及人员配置的影响，小风期间检查风电场检修工作具有较大的安全隐患，难以保证工作人员的人身安全。
　　3 海上风电场定期运行维护模式分析
　　3.1 质保期内的运维模式分析
　　在质保期内的海上风电场运维管理，通常采用运维一体模式。此模式以风电安全生产为基础，不设置单独的检修、运行班组，只设置2个或以上的运维班组，优化人员配置，整合技术管理，保证风电场每名员工皆“可运行、可维护、可集控”，培养复合型高素质人才，达到风电场独立运维单目的。质保期可少配置或不配置相应的专职维护人员，运行值班人员承担日常检修协调及监护责任即可。当设备出现问题后，设备厂家将会派遣人员及时维护，通过设备厂家人员补充风电场运维人员，有效节省了人员配备。此种人员费用在投资设备的初期阶段属于隐性维护检修费用。在集控中心监控海上升压站风机及输变电设备，通常实行五班三倒或四班三倒的模式，并派遣工作人员跟随厂家人员进行学习如故障处理、现场监护、风机调试等运维管理措施。尽管此种模式节省了初期的运维成本，但当设备出质保期后，则面临空缺设备检修维护的风险，迫切需要设置专业运维人员，加大运维成本的投入，而运维班组若是专业性差，或人员不足，则会对设备的整体运行及发电指标造成影响[4]。且此模式下，检修运行职责不明，容易出现运维管理不规范的问题，大部分设备维护检修依靠厂家，若厂家人员配合不积极，容易产生维修设备不及时，阻碍了风电设备的正常运行。而风电厂随行学习维护技能人员若是责任心及积极性较差，则海上风电场维修将会成为维修人员的缺陷，为质保期后的风电场运维埋下严重隐患。 　　3.2 过质保期的运维模式分析
　　（1）维护人员自行维护
　　此种运维模式成本较低，并且对于海上风电场人员进行有效锻炼，有助于业主方长期在海上风电业务的发展。但应当加强质保期间海上风电厂培养自身维护技术人员的力度，才能保证质保期过后，平稳度过无厂家的风电机检修。而前期人员处于摸索阶段，受维修人员水平的制约，并不能完全确保风电机组利用率。
　　运维过程中，应当侧重于以下几点：安全管理：海上风电运维内容杂、涉及广、风险大，实施作业中需要做好安全管理工作。加大维修人员的培训，培训合格人员才能参与到海上作业之中，储备好应急物资，人员应当具有应急抢险、操作工程设备等能力，并在运维之前做好安全教育培训、使用安全设备规范流程、应急演练等工作，以现场实际情况为依据制定标准，排查安全隐患;标准管理运维船舶：海上作业依靠大量船舶、机件设备等，运维中主要使用船舶及附属机件，实施中由于海上风电机组作业面大、分布范围广，对管理水平提出了更高的要求，应当在保证有效作业实践中安全返还的基础上，提高运维质量，减少检修隐患。作业前需要履行相关文件的签发、许可及安全交底等作业手续，加强船舶台账及人员管理，对人员、船舶、设备等使用情况全面记录，做到查有依托、用有标准、防有措施;作业流程管控：海上风电作业难度较高，人员及设备投入有限，且受制于海洋气候环境，无法保证有效作业时间，可能出现无功而返或作业中断的情况。所以，运维海上风电需要以实际情况为基础，制定科学合理、标准的作业流程，对管理标准严格实施，依据运维步骤、所需物料、人员分工、运输调度等有条不紊的实施维护方案，确保在突发情况下也能有序收尾，实现标准化管理[5]。
　　此外，依据海上风电场长期发展而言，规模化的海上风电开发已经成为重要趋势，可降低运维成本，为陆地风电开发运维积累管理经验，可使用“集中远程监控、集中区域检修维护、减少现场值守人员”的模式，使用信息化手段提高风电企业管理水平。
　　（2）整机厂家维护
　　当风电机组出质保期，可选择厂家继续负责整机的运行维护，但需要花费高昂的维护费，海上风电场缺少属于自身的技术人员储备，易受制于人。优点则是厂商技术人员具有质保期的设备维护经验，可确保风机利用率，提高维护风机的质量，保证其可以健康稳定的运行。而业主若是想要将海上风电场规模扩大，其后续选用的海上风电场厂家可能与原有不同，不利于自身的进一步发展。
　　（3）第三方维护服务公司维护
　　风电场可委托第三方服务公司进行维护，常委托于专业供电检修团队或火电厂检修团队进行维护检修，可充分利用供电与火电厂的检修管理经验。但风电与火电检修工艺及工序不同，不能直接借鉴，火电检修任务较多时会对风电检修任务的完成造成一定影响。因此，实际工作中，由于不同因素，导致委托合同通常流于形式，执行度較差，服务质量较低，难以让海上风电场实现依据现有社会检修团队进行维护的工作。
　　4 结束语
　　综上所述，文章主要从质保期内的运维模式分析、过质保期的运维模式中维护人员自行维护、整机厂家维护、第三方维护服务公司维护这几方面出发，探究海上风电场定期维护策略，达到降低成本提高效率的目的。
　　参考文献：
　　[1]王世全.海上风电场定期维护模式探讨[A].中国农业机械工业协会风力机械分会.第六届中国风电后市场交流合作大会论文集[C].中国农业机械工业协会风力机械分会：中国农业机械工业协会风力机械分会，2019：6.
　　[2]高晓华.海上风电运维现状及探索[A].中国农业机械工业协会风力机械分会.第五届中国风电后市场专题研讨会论文集[C].中国农业机械工业协会风力机械分会：中国农业机械工业协会风力机械分会，2018：4.
　　[3]张晓伟，刘亚儒.浅析风电场运行与检修维护管理[J].风能，2017（01）：54-56.
　　[4]高宏飙，孙小钎，刘碧燕.海上风电场运维技术及通达方式研究[J].风能，2016（11）：74-78.
　　[5]宋庭新，张甜，张一鸣，等.基于精益MRO的海上风电场运行维护管理技术[J].计算机集成制造系统，2017，23（02）：387-395.
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