洛陽雙瑞風電葉片有限公司運維服務部部長黎華在設計優化運維專場做了題為《定制型風電葉片運維服務》的演講。以下為演講內容實錄：

洛陽雙瑞風電葉片有限公司運維服務部部長黎華
 

　　我的發言一共分為5個部分，首先咱們先來看第一部分。風電葉片運維服務的范圍和內容。

 

　　中國的風電，大家都知道從2005年開始發展以來也經歷了很多的曲折。那么到現在為止，到2017年為止中國肯定是穩居世界第一的發電量。截止2017年底根據中電聯的數據統計，重要已經并網發電的裝機量達到1.64億千瓦，如果按照德機量2兆瓦估算，現在全中國有超過24萬片的葉片在運行。

 

　　大家知道風電葉片作為五大關鍵部件之一，成本占整機的成本15%以上。所有的風電場事故中大約有三分之一是風電葉片的損壞引起的。因此在風電葉片的全生命周期中風電葉片運行維護就十分重要。我們可以把運行維護分為三階段。

 

　　第一部分是基礎的巡檢階段，包括內外部檢查、部件檢查、簡單表面維修和簡單玻璃鋼維修。

 

　　第二階段是更專業的檢查和復雜的維修，還有對舊葉片的翻新等等部件更換。

 

　　第三階段是更進一步，更加專業地定制檢測、全面檢測以及針對風場的特性、機組和葉片的特性再提出來全面優化階段。

 

　　這里面對于葉片的振動、動平衡或者靜平臺，這些檢測。定制的檢測是我們通過全面的檢查、專業的檢測以后，風場還有整機、葉片的具體情況去進行定制化的運維。比如說定制的增效、除冰，當然還有防腐蝕等等一系列。

 

　　剛才講到第三個部分，咱們通過全面的檢查以后提出的全面的定制化的運維就是我們今天要講的主要內容。對于定制化運維，我們首先要談一個問題，為什么要進行定制化運維，這里面有幾個方面的原因。

 

　　第一個是葉片運維的特殊性。我們的葉片運維是一個高空作業計而且是一個特級的高空作業，這是第一方面。所以說因為是特級的高空作業，所以我們的安全和規范性就顯得非常重要。

 

　　第二個原因是我們根據客戶的不同需求，要求我們必須進行定制。這里面客戶的不同需求就包括很多方面，比如說有的客戶要求一個快速、高效的檢查，有的客戶就針對不同的問題，要求提出來不同的檢測。當然有的客戶就需要針對不同的問題進行改進。

 

　　第三個是復合材料的可設計性也要求我們必須進行定制，這個主要是指因為咱們的風電葉片是一個大型的復合材料結構件，雖然大家看起來風電葉片外形類似，可能材料也相近。但正是由于復合材料的可設計性，而且葉片本身也是設計出來的，所以安全性、材料的選擇、不同的結構涂層都是不一樣的。所以我們遇到需要維修的風電葉片也必須根據復合材料的可設計性制定方案。

 

　　第四個原因大家都知道風電葉片裝機在不同的環境里面，比如說有風沙、雨蝕、還有雷電等等，就更需要我們去面對在這些環境下更多的問題，所以更需要定制。

 

　　但是無論這里面是什么原因，我們最終的目的，就是葉片定制化運維的最終目的還是為了滿足我們客戶多樣化的需求。

 

　　下面講到了我們的定制化運維的目的，結合定制化運維的原因，我們也開展了很多的工作。第一項我們針對風電葉片運維的特殊性，就是這個高空作業的特殊性，我們也開展了一些工作。我們是為風電葉片量身定制了一個服務體系。我們在多年前就跟歐洲的設計公司、運維公司聯合培訓我們的人員，建立我們的體系。這里面技能有很多，一個是高空作業技能，后面會講到主要是高空繩索技能。

 

　　我們針對不同的客戶需求也開展了一些工作。這里面分成三個部分。

 

　　第一項工作是我們專門為高空作業開發了高空作業技術。這個高空作業技術是不同于咱們目前行業內通常所用的小吊籃的方式，我們目前開發的比較快捷的，這個技術名稱叫小飛人繩索技術，或者是小飛人的高空行走技術。這個技術特點最初的來源，很多人會以為是蜘蛛人，我們的小飛人繩索技術跟蜘蛛人的技術有很大區別。

 

　　首先蜘蛛人只能垂直上下，但是小飛人可以在葉片上下、左邊甚至S型都可以行走。而且小飛人繩索技術實際上有兩個，剛才說到蜘蛛人是方便快捷。另外小飛人適合什么行業？用處比較廣泛，在消防安全上比較多。所以小飛人是結合了蜘蛛人的快捷方便的特點，有很多的安全配件整合而成。所以說這是我們開發的小飛人繩索技術，是專門為了葉片的運維開發的。

 

　　接下來我還要講一下小飛人繩索技術到底在葉片運維過程中有什么樣的優勢？第一個小飛人繩索技術能不能進行巡檢？我們可以說小飛人繩索技術可以進行百分之百的巡檢，我們所有的葉片可以用小飛人繩索技術進行檢查。我們目前使用的小型的吊籃有一些區域是沒法到達的，比如說葉片最寬的地方和葉根的根部是沒辦法到達，但是我們的小飛人繩索技術可以到達。

 

　　第二個方面是對于維修，目前葉片在運行過程中出現的大部分問題可能是一些小的問題，并沒有那種特別大的，所以對于維修來說，80%的維修項目都是可以開展的。20%的是即便你用小吊籃也沒有辦法做的，損傷特別嚴重的必須用大型平臺。所以可以說從檢查的項目來說，小飛人繩索技術可以跟吊籃一樣，有一些小吊籃做不了的，小飛人也能做。

 

　　第二個方面小飛人技術非常地方便快捷。我下面有幾個數據。我們講一下快捷方面，我們以檢查一臺葉片機組為例，假如說機組準備時間是1小時，我們的小飛人繩索技術準備時間大約是5分鐘，我如果用望遠鏡在地面上看到缺陷在什么位置，從地面到缺陷的位置只需要大約5分鐘時間。也就是如果我們按照巡檢來說的話，檢查一套葉片的時間大約是3個小時，一天最少檢查3套葉片，效率非常高。從檢查的效率上來說比小吊籃節省很多時間。

 

　　安全方面也非常重要，小飛人繩索技術是非常安全的。有一個協會叫國際工業繩索技術協會，他們統計了一些數據，出現人員傷亡事故為零。也就是說小飛人繩索技術是非常安全的，我們所有的小飛人設備，包括繩索、安全配件全部是進口的，而且我們制定了詳細嚴格的制度。

 

　　這個就是為了確保百分之百的安全，我們從小飛人繩索技術開始應用以來，沒有出現任何一起以外事故，這個是小飛人繩索技術的優勢。那么小飛人繩索技術到底進我們今天講的定制型運維有什么關系？大家知道目前高空作業有很多種方式，蜘蛛人、小飛人、吊籃，還有吊車進行高空作業。這些方式其實我們都可以做，但是我們會根據工廠的不同條件，包括維修的不同的方案，包括特定的操作場景，我們會選擇一個適用于這個風場的特定的高空作業方案。我們會優先選擇效率比較高小飛人繩索技術。如果我能夠把時間降低到最低，也就意味著提升了潛在的發電量。我們的最終目的還是為客戶解決問題。

 

　　我們針對不同的客戶需求開展的工作，我們也有無人機的快速巡檢技術，這個比剛才小飛人還要快，這個可以20、30分鐘可以把一臺機組、三個葉片檢查一遍。我們有高空無損技術，可以檢查外部看不出來的內部缺陷。

 

　　第三個可以檢查附著力，檢查那種載荷，也可以監測載荷。載荷在線監測，可以在葉面上監測葉片實際運行的載荷和理論的是否有區別。當然也可以對一些可能出現的問題做運行。我們還可以做一些對于平衡的檢測、振動的分析，包括角度的檢測等等。我們開發的所有這些技術都是定制開發，為客戶找到最佳的解決方案。

 

　　我們針對不同的客戶定制的最后一方面內容是增效技術。這兩三年以來，我感覺整個增效這一塊是特別火的。這里面可能大家平時都會見到，開發了很多技術。比如說葉尖延長的技術，現在也很多。然后有渦流發生器，有葉尖小翼等等。這些技術都能夠一定程度上增加發電量，我們都能做，而且我們可以給出來一些建議的組合。比如說第一個方案是單純的渦流發生器，單純的渦流發生器相對來說投入少得多，增加的發電量是0.5%—1%。第二個渦流發生器和葉尖延長的組合，這個投入更多，發電量增加大約3%—5%。第三個組合是小翼和擾流條、翼刀，可以增加5%—15%的發電量。我們也評估過按照方案三，需要三年的時間回收成本。

 

　　除了這些之外，我們還要考慮整機、零部件的安全，還有安裝施工過程中的成本和工藝，通過這些我們才能給客戶定制開發一款使用于這個風場的增效技術。我們后面還有一些案例來講，所以這里就不再說，后面還有進一步的說明。

 

　　我們針對前面的復合材料可設計性的目的，我們把維修方案說一下，需要定制維修方案。前面講到復合材料具有可設計性，也有可維修性。風電葉片作為一個比較大型的復合材料結構件，雖然外形相近，但是材料的使用等等都不相同，所以我們需要進行定制，根據材料來定制。

 

　　剛才講的，我們需要從設計、根源上去定制之外，我們在具體的工程中，很多的選擇都會影響我們最終的結果。比如說打磨方式、材料的選擇、所使用的工具，加熱的工具、打磨的工具、工藝的選擇，都會影響最終復合材料、葉片最終維修的效果。

 

　　這張圖是我們做了一個比較小的測試，也就是說我們采用不同的材料去打磨，這里面包括打磨完了以后用什么樣的溶劑對表面進行處理，當然還有很多細節上的性能測試。就是這些很小的細節的測試，也會影響符合材料，葉片整個結構最終的性能。所以我們在整個風電葉片的定制運維過程中首先要對問題進行判定，比如說用小飛人對問題進行快速地判定，什么樣的材料、結構等等這些要判定清楚，然后根據葉片本身的特性、材料的使用，再制定一個合理的工藝和處理方案，包括檢查葉片的方案。有了這個方案之后才去開展施工，這個實際上也是我們為客戶解決問題。不要說這個問題可能兩年、三年之后又出現了，所以這個是我們的目的。

 

　　針對前面講的目的，不同的裝機運行環境要求我們要定制不同的運維手段，剛才講到風沙、雨蝕、冰凍等等惡劣的情況下，或者腐蝕的情況下，葉片要損害，這里面發電量也會有損失，噪音也會有影響，這些問題都需要解決。我們也開發了一些對應的手段，比如說防冰、除冰，涂料是一方面，我們也有定制化的測試。我們可以對高空進行涂層，這是針對環境的要求定制的專門的運維手段。

 

　　下面就是剛才提到的增效，前面講了很多措施，定制型的風電葉片運維。這里面大家可能比較感興趣的是葉片的增效。這個增效技術已經用在了好個風場。比如2015年的時候實際上就是在三年前，我們在貴州的五個風場已經裝過。當時平均風速是6.52米/秒。這個已經經過了第三方的評估，增效比例大約是6.5%。第二個案例是江蘇某風場，這個是93機型，平均風速是5.48米/秒，這個項目目前還在評估，結果可以達到10.75%左右。

 

　　第三個也是貴州的風場，這是82機型，平均風速是5.5米/苗，這個初步評估結果也能達到10%以上的增效比例。我們剛才講到的增效過程，我們需要整機的特性、葉片的特性，當然還需要客戶給我們一個需要達到多少增效比例的目標。有了這些參數之后，我們才去進行整個增效系統的設計和結構設計。我們還要進行生產制造、較孔安裝、評估驗收，我們從開始設計到評估都有第三方介入認可。這個是我們在增效方面做的一些案例。

 

　　我們在整個風電葉片的運維方面開展了一些基礎的工作，接下來也希望跟各位專家一塊探討，共同推進行業的進步，我們認為標準化肯定是趨勢，但是定制化一定是為了滿足不同的客戶需求、實現產品價值延伸、實現風場運營的精益增效，以客戶為導向的定制型風電葉片運維服務始終存在，也必將反向推動新技術誕生和行業進步。

 

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