隨著平價上網(wǎng)的步伐越來越近，風(fēng)電開發(fā)競爭日趨激烈，風(fēng)電項目建設(shè)周期縮減，這對風(fēng)電設(shè)備質(zhì)量與可靠性提出了巨大挑戰(zhàn)。

2019年9月19日，由中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會主辦，中車株洲電力機(jī)車研究所有限公司承辦的“中國風(fēng)電設(shè)備質(zhì)量與可靠性論壇”在湖南株洲隆重召開，本次會議主要圍繞“風(fēng)電設(shè)備質(zhì)量與可靠性”為主題展開，從風(fēng)電設(shè)備設(shè)計創(chuàng)新優(yōu)化、制造可靠性提升、運(yùn)維可靠性管理、供應(yīng)鏈可靠性管控等角度進(jìn)行深入探討。


中國風(fēng)電經(jīng)過幾十年的飛速發(fā)展，已經(jīng)從補(bǔ)充能源轉(zhuǎn)變?yōu)樘娲茉?。中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會高級顧問劉維方強(qiáng)調(diào)，當(dāng)前，我們面臨的挑戰(zhàn)不僅僅是平價和搶裝，風(fēng)電設(shè)備質(zhì)量與可靠性也是行業(yè)面臨的生死攸關(guān)問題，中國風(fēng)電應(yīng)當(dāng)由高速度發(fā)展向高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)變，這需要全體風(fēng)能人發(fā)揚(yáng)工匠精神，守正創(chuàng)新，行穩(wěn)致遠(yuǎn)，共同推進(jìn)風(fēng)電行業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。


風(fēng)電平價新時代大背景下，提高質(zhì)量與降低成本的雙重壓力與日俱增。中車株洲電力機(jī)車研究所副總經(jīng)理彭華文在會議致辭中介紹到，中車株洲所自進(jìn)入風(fēng)電領(lǐng)域以來，以源自高鐵的十大核心技術(shù)，同時依托自身獨(dú)特的設(shè)計創(chuàng)新，快速響應(yīng)智能化運(yùn)維，綜合能源、分布式能源建設(shè)等技術(shù)和服務(wù)，確定了以新能源投資為主產(chǎn)業(yè)助推器，著力打造風(fēng)電整機(jī)、智能運(yùn)維及綜合能源服務(wù)三大產(chǎn)品線的戰(zhàn)略思路?，F(xiàn)在已擁有1.5MW、2MW 、3MW、4MW平臺化機(jī)組以及各系列產(chǎn)品。且機(jī)組TBA和MTBF數(shù)據(jù)名列行業(yè)前茅。期望能與大家共同努力，合作共贏，推動風(fēng)電行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，為未來的藍(lán)天白云，綠水青山貢獻(xiàn)一份力量。


隨著國內(nèi)風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模的不斷增加，對于后市場運(yùn)維提出了更高的要求，如何保障風(fēng)電機(jī)組在全生命周期內(nèi)安全可靠的運(yùn)行至關(guān)重要，北京航空航天大學(xué)趙廷弟教授表示：與風(fēng)電運(yùn)維最密切的就是維修和測試故障，但運(yùn)維不僅僅是維修故障，其對于整個運(yùn)維過程都有相應(yīng)要求，我們應(yīng)以故障為核心，安全為底線，涵蓋可靠性、安全性、維修性、測試性和保障性要求來服務(wù)客戶。

全生命周期的敏捷運(yùn)維與自主保障，首先就是一個運(yùn)維場景的需求分析——不同的風(fēng)機(jī)，不同的場地，包括維修條件。不同的運(yùn)維條件會決定設(shè)計方式和維修方式，基于大數(shù)據(jù)的運(yùn)維是對設(shè)計的修正和提升。

趙廷弟強(qiáng)調(diào)，風(fēng)電不是單一的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，而是由風(fēng)機(jī)為核心所構(gòu)成的一個大系統(tǒng)，我們需要針對該系統(tǒng)進(jìn)行全方位、全特性和全壽命的設(shè)計與考慮，甚至細(xì)致到一個微小的元器件。另外系統(tǒng)SHM健康可靠性管理，強(qiáng)化系統(tǒng)對于故障的容忍程度，保障再出現(xiàn)小故障時仍可正常運(yùn)營，這樣就能大大提高生產(chǎn)效率。


風(fēng)電行業(yè)正在逐步脫離補(bǔ)貼，從以前全額補(bǔ)貼，到標(biāo)桿電價補(bǔ)貼，再到風(fēng)電平價政策推出，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈面臨著非常大的挑戰(zhàn)和壓力，在此大背景下，我們?nèi)绾伪Ｕ巷L(fēng)電質(zhì)量與可靠性？

中車株洲所風(fēng)電副總經(jīng)理兼總工程師高首聰認(rèn)為，風(fēng)電質(zhì)量與可靠性保障貫穿風(fēng)電項目建設(shè)全過程，包含前期風(fēng)資源開發(fā)，微觀選址；中期風(fēng)電整機(jī)研發(fā)、設(shè)計、制造，以及整機(jī)和供應(yīng)鏈的協(xié)同；后期故障預(yù)警預(yù)測，智能運(yùn)維。他詳細(xì)介紹了中車株洲所提高風(fēng)電質(zhì)量與可靠性保障的5個方面。

1、風(fēng)資源是開發(fā)風(fēng)場最基礎(chǔ)核心前提

高首聰介紹，針對風(fēng)資源開發(fā)與選址的探索。中車株洲所基于6大技術(shù)研發(fā)了2個大平臺。一是中尺度風(fēng)資源模擬及宏觀選址平臺，還有一個風(fēng)資源數(shù)據(jù)模擬高性能計算平臺，確保前期測風(fēng)精準(zhǔn)性、微觀選址的準(zhǔn)確性。平臺以國家氣候中心數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，還可以提供任意點(diǎn)位的雷暴，沙塵，濕度，冰凍，極端氣溫計算，進(jìn)步降低風(fēng)資源評估風(fēng)險，降低風(fēng)場開發(fā)前期成本。同時，基于多目標(biāo)多維度微觀選址優(yōu)化技術(shù)，能夠?qū)Χ嗉s束條件下，對不同目標(biāo)，如利用小時數(shù)最優(yōu)、IRR最優(yōu)、度電成本最優(yōu)等進(jìn)行快速求解和分析。

2、貫徹平臺化產(chǎn)品開發(fā)的理念

目前已經(jīng)形成包含1.5MW、2 MW 、3 MW、4 MW平臺化機(jī)組以及各系列產(chǎn)品，并配置系列化長度和尺寸，很多部件可以互用，提升不同機(jī)型之間零部件的互用率，進(jìn)一步提高機(jī)組的延續(xù)性和可靠性。在風(fēng)電整機(jī)研發(fā)設(shè)計過程中，試驗驗證是必不可少的一個過程，中車株洲所吸收在軌道交通高要求、高標(biāo)準(zhǔn)、高可靠性的完善試驗驗證體系經(jīng)驗，形成了一套包括振動、高低溫、淋雨、疲勞等試驗資源，并結(jié)合風(fēng)電整機(jī)仿真技術(shù)的完備試驗驗證體系。

針對特定的風(fēng)場，特定風(fēng)資源，高首聰表示，如果用同一套設(shè)計去滿足所有風(fēng)場，就會存在過設(shè)計等問題。中車株洲所會根據(jù)不同風(fēng)電場特性，從降低成本，保障風(fēng)電場安全性、可靠性的角度進(jìn)行針對性的設(shè)計，以充分利用風(fēng)資源并滿足特定風(fēng)電場需求。

3、嚴(yán)格供應(yīng)鏈管理流程

搶裝過程中，業(yè)主最關(guān)注的問題除風(fēng)電設(shè)備質(zhì)量和可靠性外，還有就是供應(yīng)鏈問題。高首聰強(qiáng)調(diào)，中車株洲所延續(xù)軌道交通供應(yīng)鏈管理理念，形成了一套非常嚴(yán)格的供應(yīng)鏈管理流程，對供應(yīng)商準(zhǔn)入、績效評價、實物質(zhì)量控制、首件質(zhì)量管理，首件轉(zhuǎn)批產(chǎn)的質(zhì)量管理等過程都有嚴(yán)格的要求，確保供應(yīng)商具備持續(xù)提供可靠產(chǎn)品的能力。

4、打造基于大數(shù)據(jù)的智能運(yùn)維平臺

風(fēng)電運(yùn)維現(xiàn)在面臨諸多問題，信息不透明、不完善、風(fēng)機(jī)故障或大或小、疑難故障根本原因難以準(zhǔn)確定位和分析等一系列問題。中車株洲所基于現(xiàn)場上千臺風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)建立了基于大數(shù)據(jù)的智能運(yùn)維平臺。涵蓋運(yùn)行監(jiān)測、健康管理以及智能運(yùn)維三個系統(tǒng)，運(yùn)行監(jiān)測系統(tǒng)可通過數(shù)據(jù)分析對風(fēng)電機(jī)組故障進(jìn)行預(yù)警、診斷。健康管理系統(tǒng)基于大數(shù)據(jù)算法研究，每隔十分鐘會對現(xiàn)場風(fēng)場的數(shù)據(jù)做健康狀況的適時檢測。智能運(yùn)維系統(tǒng)能夠快速準(zhǔn)確的指導(dǎo)現(xiàn)場完成故障處理，并形成風(fēng)機(jī)故障知識庫。目前該平臺已經(jīng)管理上千臺的機(jī)組，建立了多個數(shù)據(jù)模型，有效指導(dǎo)現(xiàn)場運(yùn)維，保障了產(chǎn)品運(yùn)維過程的高效、可靠。

5、將高鐵系統(tǒng)可靠性管理理念移植到風(fēng)電領(lǐng)域

高鐵和風(fēng)機(jī)都是大型機(jī)電集成系統(tǒng)，只不過一個用電，一個發(fā)電。由于兩者工作環(huán)境、壽命等都近乎類似，兩者可靠性管理體系是有很多相通的地方。但兩者的質(zhì)量與可靠性水平存在一定差異，高鐵的核心部件，如網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，MTBF的水平都是在百萬小時級。中車株洲所把適用于風(fēng)電的高鐵可靠性管理理念移植到風(fēng)電領(lǐng)域，并取得了顯著效果。

高首聰表示，無論是當(dāng)前風(fēng)電搶裝，還是未來的平價上網(wǎng)，風(fēng)電設(shè)備的質(zhì)量與可靠性始終是行業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展的基礎(chǔ)，中車株洲所愿意與各位同行一道，不忘初心，堅守制造的本質(zhì)，一起為風(fēng)電行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)力量。


會議期間，鑒衡認(rèn)證中心風(fēng)能事業(yè)部副總經(jīng)理楊洪源對風(fēng)電設(shè)備可靠性進(jìn)程——IEC61400-1,2019 進(jìn)行了詳細(xì)的解讀，他表示，當(dāng)前，我國風(fēng)電機(jī)組呈現(xiàn)大型化發(fā)展趨勢，海上風(fēng)電爆發(fā)式發(fā)展，平價時代的到來，這些都將風(fēng)電設(shè)備的安全可靠性推向了風(fēng)口浪尖，IEC61400-1,2019是2019年2月份發(fā)布的，內(nèi)容也根據(jù)行業(yè)目前發(fā)展現(xiàn)狀趨勢做出了相應(yīng)的修改。

楊洪源表示，IEC61400-1,2019有一個主要變化，明確了風(fēng)電機(jī)組可靠性水平，一般來說風(fēng)電設(shè)備可能年失效概率是10的負(fù)3次方，如果到了10的負(fù)5次方危險性是很低的，如果要繼續(xù)提高可靠性，就要增加投入成本。對于載荷的變化，新版標(biāo)準(zhǔn)提到風(fēng)輪方位角和偏航誤差，降低誤差也可以避免小概率事件發(fā)生。

楊洪源認(rèn)為，風(fēng)電設(shè)備的可靠性設(shè)計要求介于一般機(jī)械設(shè)備和航空設(shè)備之間，在結(jié)構(gòu)設(shè)計和結(jié)構(gòu)可靠性方面，新版的標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)了比較大的變化，不同的設(shè)計方法和試驗都會出現(xiàn)相應(yīng)的偏差，這就造成結(jié)構(gòu)加工制造過程當(dāng)中或多或少都會出現(xiàn)缺陷，運(yùn)行過程中，風(fēng)電設(shè)備也一樣，不可避免的會出現(xiàn)目前零部件的失效或損傷，但只要在短時間內(nèi)還是安全的，初始缺陷是被允許的，我們后續(xù)檢查并及時更換。


此外，會議還邀請了風(fēng)電開發(fā)企業(yè)、整機(jī)企業(yè)、電氣設(shè)備配套企業(yè)以及認(rèn)證機(jī)構(gòu)就風(fēng)電設(shè)備質(zhì)量與可靠性做進(jìn)一步交流對話，各嘉賓也從各自角度對問題進(jìn)行了作答，大家共同總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，抓住市場機(jī)遇，推進(jìn)風(fēng)電行業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展。