UL中國高級項目工程師蘇彤出席“第五屆中國風電后市場專題研討會”，在風電場技改與優化專題論壇，分享題為“風電機組剩余壽命評估及延壽”的主旨演講。

　　蘇彤：大家好我叫蘇彤，來自UL咨詢公司，今天給大家帶來的題目是全生命周期風電機組壽命評估。

　　首先帶大家一張圖，這張圖是統計2001年到2011年新增裝機的統計時間表，一個是2006到2010年，這五年風電開發實現了爆發的增長，另外一個時間點是2001年左右，我們認為從這個時候開始安裝的風機，目前為止已經運行了十七八年的時間，就要達到風機20年的壽命，我們風機機組可以檢測運行狀態、評估失效的風險，從而保證機組的正常運行，并且通過壽命的評估去預估資產的價值。

　　2006年到2010年安裝的機組是不是有一個評估？已經運行15-20年的風電場，這樣的機組進行了暮年的狀態，比較老酒，如果我們對它進行剩余壽命的評估，就可以幫助機組檢測它失效的風險，它接下來可以運行多少年，資產長期的價值是多少。對于剛剛提到的2006年到2010年裝的機組，到目前可能運行了大概10-15年的時間，我們針對這樣一批機組進行壽命的評估，可以檢測關鍵部件的失效風險，對于失效風險比較高的部件我們可以進行技改或者是更換等等。

　　因為現在很多國外的風電場都可以運行15-25年的時間，像這種關鍵部件來進行一個更換，大概12-13年左右的時間，我們通過和國內的一些客戶進行了解，發現國內客戶也知道就是說我們可以大概在這樣一個時間需要對關鍵部件進行更換，他們存在的疑問是我到底10年還是15年的時候更換，換早了會面臨二次更換的風險，換晚了會影響風機運行的功率，我們對此給出建議幫助客戶進行判斷。

　　我們對于對剩余壽命的評估可以進行早期的運維水平。最近剛剛出臺新的政策對未來行業發展也是影響比較大，就是競價上網，未來電價越來越低，對于我們是度電成本的降低，如果風機運行的時間越來越長的話，可以幫助提高我們的一個發電量，另外一方面也會減少機組的折舊、攤消的指出，會達到度電成本降低的目的。

　　經濟的角度講最終風電場的收益取決于收益和支出的占比，我們可以及時檢測出它的風險，提前規避風險，對運行策略進行調整，可以降低支出，風機運行時間越長，折舊成本越低，發電量也會增加。

　　接下來算了一粗賬，我們量級是這樣的水平。利潤等于收入-運維大修的支出，減利息的支出，+攤銷折舊的指出，假設我們運行了第五年時間的狀態，我們計算不包含增值稅，風電場項目容量50MW，風電場總投資4億，一年發電小時2000H，這樣可以造成一個很大的影響，20年可能就是2千萬，30年就是1300萬，收益率比較明顯，20年收益率達到13%，25年23%，30年30%的收益率，我們看到利潤取決于收入、運維大修、攤銷折舊、利息支出，有一部分是由于延壽技改造成的，這部分取決于業主到底對它進行多少的投入，進行怎樣的技改。當然我們會給出最終的建議，也會給出做技改需要產生的支出，我們都會在最終的結果進行呈現，給客戶作為參考。

　　接下來看一下壽命的評估會有哪些利益，帶來什么樣的效益。對于制造商來講可以增加產品的競爭優勢，因為現在很多一些包括國外的制造廠招標方法會提出一些要求，要求你這個機組是否可以能夠運行達到20年、25年，乃至30年的條件，我們通過壽命評估去確定，可以增加產品的競爭優勢，運維方來講可以幫助減少檢測的風險，可以提出一些改造缺陷的建議，可以幫我們做出運維策略的調整。作為業主來講可以幫助改造投資所帶來的回報，可以最大限度提高資產的價值，業主就是可以降低融資和再融資的風險，或者是用于合同的再談判，投資人來講尤其是并購過程中可以確定資產的長期價值，政府部門來講剩余壽命的評估可以作為安全協議的一些擬定，或者是能源相關法規的規定作為依據。

　　接下來從以下的技術背景、流程、結果和不確定度來為大家簡單介紹一下。首先我們剩余壽命評估會做哪些分析？主要是包括部件的疲勞載荷的分析，包括葉片、輪轂、主框架、主軸、塔筒的分析，不包括極限載荷、設計余量的分析。

　　我們機組設定壽命是國家風機機組的研究標準，通過了美國國家研究委員會的標準，成為首個風機機組的研究標準。基于背景是設計值和實際值的比較，風參、設計、維護這方面的對比。對于延壽最終會建立模型，模型是由UL集團開發的模型，通過載荷等向損傷載荷強度的計算，最終給出剩余的壽命。

　　接下來是評估流程。這個是根據風險的優先數進行羅列的，上面三點是我剛剛提到這三方面的輸入，是我們廠址的選擇，針對風機對關鍵部件計算等效載荷的強度，針對關鍵部件的等效損傷載荷壽命，對于機組進行現場的檢查。

　　輸入一方面是風等級，基于IEC的標準，或者是我們做認證的一些材料，或者是運行這方面機組啟停的次數，還有草靠OEM手冊的維護的輸入。

　　現場特定場址條件的風參，實際運營的輸入包括SCADA的數據，以及報警、報告啟動次數停開機的寫記錄，包括實際運維策略的參數等等。

　　接下來是IA氣彈模型，這是UL自己開發的模型，中間的表格是基于風參，就是空氣密度等等風參現場和設計值的對比，向上是設計值之內，向下是超過了范圍之內，如果在范圍內或者是超過了范圍到底可以運行多少年？我們可以通過計算來得到一個最終的結果。

　　中間展示的是一個模型進行載荷的時間序列模擬的結果，右邊是葉片不同方向的觀測值和模擬值結果的對比和呈現。強度這一塊主要是指我們要看SN的曲線，SN左邊這張圖是風機某一個部件SN的曲線，不同的曲線代表不同的SN，右邊是一個正態分布。

　　我們認為壽命Miner可以累積的，綠色的曲線是現場實際情況下的載荷強度，黑色的線代表它部件強度從0年-30年的載荷狀態，右邊這張圖主要是最終會給出兩種結果呈現的方式，一種是達到一定的破壞率壽命是多少，另外一個是達到一定壽命的時候破壞率是多少。

　　最終我們還會做一個機組的檢查，不給大家念了，這個是基于IEC17020的體系進行目視的檢查。我們之所以會做這個檢查，因為我們計算的結果不僅僅是基于一個理論的結果，還有實際現場的檢查做輔助和對結果的一個驗證。

　　接下來給大家介紹結果和不確定度，不確定度來源于風參數、運維條件、風機的設計以及特性等等這些。模型也會引入一定的不確定度，我們可以通過實際的觀測來去驗證這個模型的準確度，此外還會對模型進行校正。最終結果在這也是給了一個例子，假設有A和B兩個風電場，有兩個數據結合相同平均條件下運行，A風電場我們所給出的輸入數據比較少，A風電場評估的解結果就是28加減7的結果，B風電場是28加減2的浮動度，可以看出來所帶來經濟的差異很可管的，比如說100MW的風電場，工作2500H，可以帶來5億元的差異。

　　這也是最終結果和不確定度的呈現，左邊是關鍵的部件，P50和P10的值，P50是50%的值，P10是代表概率是97.5%的值，我們拿第二點的鏈接做一個例子，P50是23.9年，也就是運行達到23.9年破壞發生的概率就非常高了。我們可以看到它P10的值是18年，我們可以認為從18年的時候就需要對個部件需要對它引起注意，此外可以通過目視的檢查等對它進行實時狀態的監控。我們也會給出建議，技術上是可行的，我們也會給出經濟賬，技改會產生多少投入，最終還是業主決定進行怎么樣的技改和運維的調整。

　　這個也是結果分析的呈現，我們會給風電場每一個風機和部件進行評估，最后給出結果。

　　我們可以提供全生命周期的機組剩余壽命評估的服務，可以更好把握風險和長期的價值，我們基于UL4143風險評估標準，還有包括經常性檢查和維護在內的戰略規劃是定壽和降低風險的關鍵，評價用于壽命降低支出，可以評估出風險。

　　以下是我們做的一些項目案例，前三個是并購的項目，我們做的是技術的競調，這個服務已經嵌入了技術競調里面去，時間還是很短的。

　　謝謝大家！

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