海上風電場定期維護模式分析

林堅

摘? 要：文章主要從海上風電場運維特點出發(fā)，對海上風電場運維護模式現(xiàn)狀進行了分析，并了解其工作內(nèi)容及存在問題，如海上作業(yè)時間短、機組故障率高、安全風險較大，在此基礎(chǔ)上，探究海上發(fā)電廠定期運行維護模式內(nèi)容及優(yōu)缺點，旨在為相關(guān)工作者提供參考。

關(guān)鍵詞：海上風電場;定期維護模式;分析

中圖分類號：TM614? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：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

海上風電場發(fā)展十分迅猛，風電場規(guī)模也不斷擴大，但由于海上氣候環(huán)境十分惡劣，容易出現(xiàn)設備故障、損壞腐蝕等問題，對于整體風電機組的正常運行造成嚴重影響。因此，需要維護人員做好定期維護工作，達到海上風電場的發(fā)電標準，提高其利用率[1]。

1 海上風電場運維特點

海上風電場運維主要有以下特點：（1）技術(shù)標準嚴格。與陸地風電場不同，海上風電開發(fā)對維護技術(shù)具有較高的依賴性，其標準也更加嚴格，特別是其與陸地距離較遠，海上水文條件、設備安裝、機件運輸、日常管理、海水侵蝕等諸多問題，對于海上風電場運維提出較高要求;（2）環(huán)境干擾明顯。開發(fā)海上風電具有其特殊性，開發(fā)利用空間廣闊，但風電機組存在管理層面多、分布范圍廣、維護難度大的特點，涉及海洋的管理具有較大的實施難度，水文氣象十分復雜，臺風、季風等氣候交替，海水不斷侵蝕風電設備，且受到人力與水上交通的限制，縮短了風電場的維護時間，導致維護工作難以開展;（3）運維成本高。海上風電場設備制造高端，在我國生產(chǎn)開發(fā)核心部件仍然存在一定的局限性，為了提高海上風電的經(jīng)濟效益，機身體型、機組容量不斷加大，將后續(xù)日常維護難度及成本提高[2]。同時，在維護風電場時，需要應用數(shù)量眾多的起重船舶、運輸船舶、專用工程設備等，維護價格十分高昂。據(jù)統(tǒng)計，相較于陸地風電場，海上風電場維護價格是其2-4倍左右。

2 海上風電場運維護模式現(xiàn)狀

2.1 主要工作內(nèi)容

海上風電場主要有6大項運維工作內(nèi)容，其中共包含維護工作內(nèi)容13項，即風電機組，包含本體，升降設備，環(huán)控系統(tǒng)以及起重裝置;風電機組基礎(chǔ)，包含防撞、靠泊裝置，防腐系統(tǒng)，防沖刷結(jié)構(gòu);海上升壓站，包含本體，防撞、靠泊、起重裝置、防沖刷結(jié)構(gòu)、直升機平臺、防腐系統(tǒng);測風塔，包含監(jiān)測海洋水文系統(tǒng);海纜，包含場內(nèi)及送出海纜，電纜接入附屬結(jié)構(gòu)，J型管;集控中心;助航標志;運維交通工具;防雷接地系統(tǒng);通訊設施;逃生救生裝置;航空障礙燈;消防系統(tǒng);通訊設施。還需要工作人員做好日常巡檢及報表分析統(tǒng)計、故障檢修等工作。

2.2 主要存在的問題

（1）海上作業(yè)時間短

目前海上風電場在運維中，淺水海床較為寬闊，容易受到潮汐的影響，還有其他團霧、大風、雷雨等天氣，難以通達，有效時間較短，由于氣候?qū)е逻\維檢修取消次數(shù)較多，占總運維次數(shù)20%左右。

（2）機組故障率高

海上風電機組長期處于鹽霧、海水等惡劣腐蝕環(huán)境之中，容易出現(xiàn)基礎(chǔ)設備、線纜電氣性能降低，縮短使用壽命等問題，海上成熟機組故障率相較于陸地機組明顯較高，且海上試驗風電場并沒有嚴格依據(jù)密封防鹽霧原則設計，機組故障頻率高[3]。

（3）安全風險較大

風機保質(zhì)期期間，海上風電場依據(jù)人員配置將會派遣運行人員2-3名左右隨同風機廠家出海，學習現(xiàn)場維護及安全監(jiān)護，受到運維船荷載及人員配置的影響，小風期間檢查風電場檢修工作具有較大的安全隱患，難以保證工作人員的人身安全。

3 海上風電場定期運行維護模式分析

3.1 質(zhì)保期內(nèi)的運維模式分析

在質(zhì)保期內(nèi)的海上風電場運維管理，通常采用運維一體模式。此模式以風電安全生產(chǎn)為基礎(chǔ)，不設置單獨的檢修、運行班組，只設置2個或以上的運維班組，優(yōu)化人員配置，整合技術(shù)管理，保證風電場每名員工皆“可運行、可維護、可集控”，培養(yǎng)復合型高素質(zhì)人才，達到風電場獨立運維單目的。質(zhì)保期可少配置或不配置相應的專職維護人員，運行值班人員承擔日常檢修協(xié)調(diào)及監(jiān)護責任即可。當設備出現(xiàn)問題后，設備廠家將會派遣人員及時維護，通過設備廠家人員補充風電場運維人員，有效節(jié)省了人員配備。此種人員費用在投資設備的初期階段屬于隱性維護檢修費用。在集控中心監(jiān)控海上升壓站風機及輸變電設備，通常實行五班三倒或四班三倒的模式，并派遣工作人員跟隨廠家人員進行學習如故障處理、現(xiàn)場監(jiān)護、風機調(diào)試等運維管理措施。盡管此種模式節(jié)省了初期的運維成本，但當設備出質(zhì)保期后，則面臨空缺設備檢修維護的風險，迫切需要設置專業(yè)運維人員，加大運維成本的投入，而運維班組若是專業(yè)性差，或人員不足，則會對設備的整體運行及發(fā)電指標造成影響[4]。且此模式下，檢修運行職責不明，容易出現(xiàn)運維管理不規(guī)范的問題，大部分設備維護檢修依靠廠家，若廠家人員配合不積極，容易產(chǎn)生維修設備不及時，阻礙了風電設備的正常運行。而風電廠隨行學習維護技能人員若是責任心及積極性較差，則海上風電場維修將會成為維修人員的缺陷，為質(zhì)保期后的風電場運維埋下嚴重隱患。