淺析風力發(fā)電設(shè)備運維存在的問題與改進措施

郭晨晨

摘要：現(xiàn)如今，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國在經(jīng)濟發(fā)展的進程中非常注重新技術(shù)和新設(shè)備的創(chuàng)新和應(yīng)用，尤其是在風力發(fā)電產(chǎn)業(yè)，依靠先進的設(shè)備和技術(shù)，降低運營成本，不斷提高運行效率。一個風電投資項目，除了質(zhì)量優(yōu)良的發(fā)電設(shè)備做保障，還需要風電場全生命周期的度電成本優(yōu)化，在設(shè)備運維、保養(yǎng)等方面，加強科學管理，加大科技創(chuàng)新，不斷開展更深層次的研究工作，使風力發(fā)電設(shè)備在額定運轉(zhuǎn)時期內(nèi)發(fā)揮最佳性能。關(guān)于風力發(fā)電設(shè)備運維和檢修存在的問題及其問題產(chǎn)生的主要原因等必須結(jié)合風場實際開展具體化分析，并研究制定出問題的解決方案和有效的管理措施。

關(guān)鍵詞：風力發(fā)電;設(shè)備運維;問題;改進措施

引言

隨著現(xiàn)代社會的建設(shè)和發(fā)展，對能源的需求日益增加，這進一步加劇了能源需求與能源供應(yīng)之間的矛盾，直接威脅到社會的可持續(xù)發(fā)展。因此，世界各國開始探索新能源，以利用新能源替代傳統(tǒng)的化石能源，一方面緩解當前能源供需矛盾;另一方面，它可以有效地解決大量使用傳統(tǒng)化石能源所帶來的污染、能源短缺等一系列問題。我國作為風能大國，近年來加大了對風能的研究和轉(zhuǎn)化，風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，大大緩解了我國的能源壓力。風力發(fā)電設(shè)備在運行過程中，容易出現(xiàn)一些故障，不僅不能有效地轉(zhuǎn)化風能，還制約了風力發(fā)電的進一步發(fā)展?；诖?，本文分析了風力發(fā)電設(shè)備安全運行的現(xiàn)狀，深入探討了風力發(fā)電設(shè)備的安全管理和運行維護，具有非常重要的現(xiàn)實意義和實用價值。

1風力發(fā)電設(shè)備安全運行現(xiàn)狀

因風力發(fā)電環(huán)境多處于高原地區(qū)和沿海地區(qū)，其氣候特征和地理特點對風力發(fā)電設(shè)備安全運行的影響不可忽視。此外，風力發(fā)電基站為單一離散式、全線集控方式。風力發(fā)電設(shè)備安全管理和運行維護需克服復雜的地理位置、多變的氣候環(huán)境，這對風力發(fā)電設(shè)備和運行維護人員都是極大的考驗。風力發(fā)電設(shè)備的工作原理為，風輪將風能轉(zhuǎn)化為機械能，再由主軸、齒輪箱等傳動系統(tǒng)與發(fā)電機組連接，發(fā)電機組在機械能驅(qū)動下輸出電能。設(shè)備包括葉片、風輪、傳動裝置、對風裝置、發(fā)電機組、塔架以及高低壓控制柜等。極易出現(xiàn)問題的設(shè)備多與使用地理環(huán)境和氣候有極大關(guān)聯(lián)。例如，高原地區(qū)進入十月后多為風雪天氣，葉片和風輪存在冰凍現(xiàn)象，導致發(fā)電機組停機或不規(guī)律運轉(zhuǎn)，無法保證電能質(zhì)量，也會影響設(shè)備的使用壽命。風力發(fā)電設(shè)備管理運行維護工作執(zhí)行者和設(shè)備安全管理和運行維護人員，因知識儲備和技能水平限制，使得各類制度不夠全面。維護人員不能嚴格遵守規(guī)定進行操作，且不夠重視風力發(fā)電設(shè)備的管理和維護，缺乏對復雜工作環(huán)境的工作信心和積極性。特別在暴風雪環(huán)境下，風力發(fā)電設(shè)備需要及時維修時，人員不敢承擔維修工作，致使風力發(fā)電設(shè)備吊線而影響發(fā)電質(zhì)量。

2風力發(fā)電設(shè)備運維中存在的常見問題以及主要誘因

2.1管理與技術(shù)方面的落后

風電場的運維工作是一項系統(tǒng)工程，主要關(guān)注風電場的設(shè)備管理、技術(shù)管理、人員管理、備品備件管理和安全管理等。風力發(fā)電設(shè)備運行維護是重要的工作內(nèi)容，風力發(fā)電機組涉及機械結(jié)構(gòu)、機械傳動、液壓潤滑、電力電子、高低壓電氣控制、各類傳感器、通信傳輸、檢測技術(shù)等各方面的專業(yè)知識，可能還會有不同機型，對設(shè)備維護人員提出了較高的要求，一旦運維人員的知識技能不足，就會延誤故障的發(fā)現(xiàn)和排除，增加停機成本，甚至發(fā)生事故。我國在風電運維模式和管理上還是粗放型的，運維人員是否按照風機運維手冊的要求操作，當天的工作計劃完成狀況和問題解決的程度等等，均無法得到及時有效的監(jiān)管，有些錯誤操作不能得到及時提醒和糾正，可能導致風力發(fā)電機組性能受到影響，不僅難以達到預期的發(fā)電量，還會造成嚴重的生產(chǎn)事故。

2.2配備的運維人員短缺

由于風電多學科運營人員要具備一定的理論和實踐操作技能，我國風電發(fā)展較晚，從火電或水電管理而翻，經(jīng)驗不足的風電場管理和運營人員能力參差不齊，技術(shù)人才培養(yǎng)體系不健全，這些因素導致我國風電設(shè)備故障較多，處理故障時間長，影響風電機組的運行效率。在保修期內(nèi)，風力發(fā)電機的運行和維護服務(wù)由主機廠負責。隨著裝機容量的增加，如工廠機械、電氣裝配工人只能部署繞轉(zhuǎn)，豐富風場作業(yè)隊伍，但這些人沒有較高的作業(yè)等特殊技能和資格，經(jīng)過專業(yè)培訓合格后才能上崗工作，顯然這樣的操作團隊是不穩(wěn)定的，也對風場的良好運行構(gòu)成了風險;保修期下達后，風電場負責組建運維團隊或外包。隨著風電場規(guī)模的不斷擴大，風電場對運行管理人員的需求以及對具備足夠運維能力的技術(shù)人員的配置都受到投資成本的限制，導致人員嚴重短缺。此外，運維工作環(huán)境困難，工作量沉重，處理不善，風險因素大，因此，運維人員流動率相對較高。風電后市場對運維人員的巨大需求，必然導致運維技術(shù)人員部分短缺的局面。

3解決運維問題的舉措和方法

3.1運用全壽命周期管理理念，構(gòu)建合理的運維模式體系

在中國風力發(fā)電機，風力發(fā)電裝機容量增加的數(shù)量逐年增加，風電場的運行已經(jīng)進入規(guī)模發(fā)展的階段，整個生命周期的投資概念已經(jīng)逐漸接受行業(yè)，不僅要選擇合適的設(shè)備，使用更多的好設(shè)備，風電設(shè)備運行管理已成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點。學習國外先進的管理經(jīng)驗，基于大數(shù)據(jù)和云計算、診斷、風險評估、可靠性分析、管理、運營策略、風電事故壽命維護等整體解決方案，加強設(shè)備管理和技術(shù)推廣，優(yōu)化工作環(huán)境和資源配置，建立合理的運營模式和制度，改變“最終路線”，成為“落后的管理方式”，從被動運營轉(zhuǎn)向主動運營、智能化運營，實現(xiàn)計劃性的“預防性”保障服務(wù)，包括“緊急”維護和“健康檢查”預防。運行維護管理是風電場工作的重要組成部分。它不僅是提高設(shè)備利用率、提高設(shè)備安全性、穩(wěn)定運行、降低各種能耗的前提，也是風電場獲得更多經(jīng)濟效益的保證。

3.2提高工作人員綜合素質(zhì)，高質(zhì)高效開展安全管理工作

在風電設(shè)備安全管理中，在完善和實施安全管理體系的同時，提高工作人員的綜合素質(zhì)，高質(zhì)量、高效率地開展安全管理工作也十分重要。然而，在風電設(shè)備安全管理中，管理人員嚴重缺乏安全意識和安全管理技能和知識，難以高質(zhì)量、高效率地開展安全管理工作。針對這些問題，風電企業(yè)只有重視安全管理培訓，不斷提高安全管理人員的綜合素質(zhì)，才能為優(yōu)質(zhì)高效的安全管理工作提供保障。首先，根據(jù)安全管理人員的工作性質(zhì)，制定不同的安全教育內(nèi)容，幫助安全管理人員掌握正確的安全生產(chǎn)規(guī)章制度和操作方法，為及時消除安全工作中的隱患提供保障。其次，根據(jù)安全管理人員的多樣化需求，開展不同形式的安全教育，有效提高安全管理人員的安全意識，促進其自覺開展安全管理工作。需要強調(diào)的是，為了保證安全教育培訓的效果，選擇合適的安全教育材料也非常重要。選擇具有教育意義的典型安全材料，確保安全管理人員在系統(tǒng)培訓中不斷增強安全管理意識，確保風電設(shè)備安全運行。

結(jié)語

風力發(fā)電設(shè)備是風力發(fā)電的基礎(chǔ)，必須以安全生產(chǎn)為基礎(chǔ)，以設(shè)備安全管理和運行維護為側(cè)重點，以快速診斷和排查隱患為檢修手段，同時各類作業(yè)指導書力求做到有效防控和快速解決，確保風力發(fā)電設(shè)備在線安全運行，提升風力發(fā)電電量和企業(yè)經(jīng)濟效益，為社會提供安全、可靠的電能。

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