2019年4月11—12日，第五屆中國國際風(fēng)電復(fù)合料高峰論壇（CWPC2019）于中國重慶隆重召開。在大會專題三：匠心獨運 臻于完美——“智慧運維 安全認證”中，洛陽雙瑞風(fēng)電葉片有限公司部長助理孫光佳發(fā)表了題目為《風(fēng)電葉片全生命周期運維服務(wù)》的精彩演講。
以下為演講實錄：
很高興今天能夠在這里跟大家探討，我的報告主要分五部分。
首先看一下行業(yè)背景，我國風(fēng)電行業(yè)發(fā)展非常迅速，根據(jù)國家能源據(jù)統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，截止2018年底我國風(fēng)電裝機量達到了18.4億瓦。風(fēng)電葉片作為風(fēng)電機組五大關(guān)鍵部件之一，成本雖然僅占風(fēng)電機組總成本15%左右，但風(fēng)電葉片的故障所造成的綜合損失，已經(jīng)超過了總故障損失的30%。
我們從右邊圖片中可以看到，葉片全生命周期失效風(fēng)險，運行可能性差、發(fā)電量降低，不達標(biāo)，造成直接經(jīng)濟損失。葉片有一些微小的損傷，或者微小裂紋，沒有被及時發(fā)現(xiàn)，及時處理，隨著運行時間增加，可能會導(dǎo)致裂紋不斷擴展，會形成葉片的報廢，甚至導(dǎo)致葉片斷裂。
隨著時間的增加，葉片的維修和更換成本越來越高，不僅如此，還面臨更多的問題，還有一些早期葉片，存在沒有庫存，甚至沒有人生產(chǎn)，原生產(chǎn)廠家倒閉的現(xiàn)象。就算有人愿意生產(chǎn)，有可能因為工期，或者原材料采購原因，造成葉片的生產(chǎn)周期長達十月，甚至半年一年。還有葉片的生產(chǎn)成本，以及運輸?shù)跹b產(chǎn)生的修復(fù)成本，導(dǎo)致更換一片葉片，需要數(shù)百萬元的代價。
從下面這張圖可以看出，葉片的故障問題主要分為前緣腐蝕、雷擊損傷、掉漆、開裂、鼓包等等。這些問題的維修處理，以及常規(guī)的巡檢維護都將導(dǎo)致風(fēng)機停機，必將導(dǎo)致發(fā)電量的損失。為了解決這些問題，并降低發(fā)電量損失，現(xiàn)在運用了一些多種運維技術(shù)，第一無人機自動檢索，小飛人繩索技術(shù)高空檢修、高高無損檢測、爬行機器人檢測、在線監(jiān)測系統(tǒng)、壽命評估及預(yù)警系統(tǒng)。通過多手段和高效率，快速檢查判定，能夠達到提前數(shù)月預(yù)判葉片將會產(chǎn)生的問題，保障葉片全生命周期的安全運行。
首先看一下無人機自動巡檢，僅需要一個輔助人員巡檢過程中進行觀察，僅需要30分鐘就可以完成巡檢，成本很低，效率很高，無人機巡檢避免人員高空作業(yè)問題，降低了風(fēng)場的安全風(fēng)險。無人機系統(tǒng)搭載視覺識別系統(tǒng)，所拍攝的照片可以分辨到毫米級別的目標(biāo)物，飛行巡檢的時候，可以對葉片前緣、后緣，四條軌跡進行巡檢，保證了拍照高清無盲區(qū)。同時對風(fēng)場的條件要求限制很少，更適用于海上風(fēng)電葉片的巡檢。通過無人機低成本高效率、高頻次的巡檢，就可以有效的避免葉片在全生命周期中最大問題的產(chǎn)生。
第二小飛人繩索巡檢，大家可以從圖片中看出來，小飛人繩索技術(shù)，與小吊籃技術(shù)有什么不同？可以綜合對比一下，作業(yè)人員全員接受了高空繩索技術(shù)系統(tǒng)培訓(xùn)，從右下角的圖中可以看到取得的證書，高空繩索技術(shù)證書，是符合國際標(biāo)準(zhǔn)的。現(xiàn)階段小飛人對作業(yè)人員的資質(zhì)要求是沒有的，第二是安全配置。最極端的情況下，我們的作業(yè)人員可以在一分鐘之內(nèi)，從100米高空安全降落至地面，小吊籃安全配置有所不足，安全性能稍微差一些，蜘蛛人安全性能是極差的。第三經(jīng)濟性能，小飛人繩索技術(shù)僅需要3人一組，全面巡檢只需要一個小時，一天可以完成3套葉片的巡檢，效率是非常高的。小吊籃跟蜘蛛人一天巡檢臺數(shù)也就是兩臺左右，效率可能稍微低一些。海上作業(yè)和作業(yè)范圍來講，對海說平臺要求很小，小吊籃需要更多的資源，需要人力，甚至船只，通過拉拽的方式控制小吊籃的橫向移動，同時無法到達更高的區(qū)域。作業(yè)范圍有明顯的空缺，蜘蛛人還是因為安全原因，根本不適合運用在海上作業(yè)。
從右邊這張圖對比一下高空作業(yè)技術(shù)在經(jīng)濟性跟效率性上的不同。可以看到無人機巡檢小飛人巡檢維修技術(shù)，經(jīng)濟性及效率性是具有明顯的優(yōu)勢，目前模式是什么？運用無人的批量巡檢，加上小飛人對局部部分的檢修結(jié)合的方式，可以使葉片運維成本降低50%左右，效率提升70%，停機時間減少70%。巡檢周期減少60%，大家可以左邊的兩張圖中可以看出來，我們的運營服務(wù)團隊，取得了葉片檢查及維修能力認證。我們通過葉片高空無人檢測，對風(fēng)場運行葉片的關(guān)鍵部位粘接部位進行無人檢測，可以實現(xiàn)粘接區(qū)域和重點部位問題的發(fā)現(xiàn)。第二是葉片載荷在線監(jiān)測系統(tǒng)，通過載荷傳感器以實現(xiàn)損傷預(yù)測功能。
內(nèi)部滑行機器人檢測：通過這個技術(shù)，可以使機器人進入到葉片空間較小區(qū)域，彌補了人員無法進入的問題。我們公司已經(jīng)有十年的葉片生產(chǎn)制造經(jīng)驗，以及葉片運維經(jīng)驗，下一步逐步建成葉片損傷數(shù)據(jù)庫，以及葉片材料數(shù)據(jù)庫，使數(shù)據(jù)庫軟件不斷的升級，最終形成葉片的缺陷識別判定系統(tǒng)。這套系統(tǒng)可以自動的去識別葉片的缺陷，并根據(jù)葉片的不同缺陷和不同損傷，給出有針對性的維修報告，或者維修建議。同時我們也在思考，如何去更準(zhǔn)確更科學(xué)的掌握葉片損傷的拓展趨勢，我們做了兩方面的工作，我們將實驗的數(shù)據(jù)跟風(fēng)場實際數(shù)據(jù)相結(jié)合，形成葉片預(yù)判壽命系統(tǒng)，可以有針對性選擇什么時候去處理葉片的損傷，比如一些小的問題可以先不處理，在風(fēng)機停機維修的時候去處理，還是為了降低停機時間和發(fā)電量損失。
為什么要提升葉片的價值呢？有以下幾方面。第一機組和葉片在風(fēng)場運行過程中隨著時間的增加，發(fā)電效率或者機組性能有一個逐漸下降趨勢。早期風(fēng)資源評估不準(zhǔn)確，風(fēng)資源減弱這些問題會導(dǎo)致發(fā)電量降低，為了減少發(fā)電量損失，從葉片的增值技改角度出發(fā)，定制化開發(fā)了幾種不同技改方案。
定制化開發(fā)并不是說所有的風(fēng)場、所有的情況都是適用，而是需要根據(jù)風(fēng)場的風(fēng)資源特性，兼顧考慮風(fēng)機葉片的安全性，綜合考慮、綜合開發(fā)。我們提煉了幾種有效的增效組合方式，第一就是VG，第二VG+葉尖延長，第三小翼+擾流條，第四前緣腐蝕維修。90%的葉片都存在著前緣腐蝕的問題，根據(jù)國外比較前沿的文獻記載，葉片的前緣腐蝕可以對葉片有1%—8%的發(fā)電影響。
這頁是現(xiàn)在做過的一些方案、技改的案例，在貴州的風(fēng)場已經(jīng)裝機小翼+擾流條增效方式三年多的時間，經(jīng)過第三方評估驗證，能夠達到6.5%左右的發(fā)電量提升。其他一些風(fēng)場93或者82葉片增效方案經(jīng)過第三方驗證，也可以達到10%的發(fā)電量提升。
我們多年以來專注于這方面工作，一直秉承著合作開放共贏的態(tài)度，逐漸走出了一條多種運維模式相結(jié)合的道路。主要有以下幾方面，第一是人員培訓(xùn)，我們總部在洛陽，建立了一套培訓(xùn)體系及培訓(xùn)基地，通過對風(fēng)場人員的葉片基礎(chǔ)知識培訓(xùn)，使風(fēng)場人員掌握葉片基礎(chǔ)知識，讓風(fēng)場人員具備初步維修能力。二全生命周期質(zhì)保，消除客戶對風(fēng)電葉片關(guān)鍵大部件的后顧之憂，能夠更好的使葉片在全生命周期內(nèi)創(chuàng)造更多價值。三能源管理，減少客戶增效技改投資，與客戶共享收益。四托管式運營服務(wù)，通過對葉片的定期巡檢，保障葉片和機組有效運營。五引入保險資源進行保障，可以徹底消除合作雙方的后顧之憂。
最后我國的風(fēng)電行業(yè)發(fā)展非常迅速，并且前景一片光明，在葉片運維服務(wù)這一領(lǐng)域現(xiàn)在可以進步的空間還是很大的。雙瑞風(fēng)電愿堅持以客戶需求為核心，以行業(yè)進步為已任，以解決客戶問題的務(wù)實態(tài)度和行動，從葉片全生命周期中發(fā)掘更多的價值，與合作伙伴共同努力，持續(xù)推進行業(yè)高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展。
（發(fā)言由現(xiàn)場速記整理，未經(jīng)本人審閱）
