北京鑒衡認證中心有限公司風能事業部副總經理肖羅生：風力發電機組全壽命期質量控制

　　

 

北京鑒衡認證中心有限公司風能事業部副總經理肖羅生先生

 

　　肖羅生：大家下午好，今天非常有幸能夠受邀參加這次會議。我今天給大家分享的是風電設備全壽命周期的質量控制。鑒衡認證作為一個致力于新能源的檢測認證以及技術服務的第三方機構，一直非常希望能夠探索出一條邏輯，就是怎么樣在風電設備以及風電場的整個全壽命周期能夠為我們的設備也好，或者廠級做產品也好，為他保駕護航，提供保證。通過我們的梳理，我們也非常有幸，就是我們鑒衡通過這么多年的一些發展、研發，能夠提供的一些技術服務還真有在整個全壽命周期都有一些相應的服務，能夠去提供這樣的一些保駕護航的作用。

 

　　接下來我想把我們梳理的一個成果給大家做一個分享。首先看到這個題目我們先來看一看所謂的風電設備的壽命周期究竟包含哪些階段。我們可以看到其實就跟一個人一樣，他首先可能在我們的媽媽的肚子里面孕育，然后生長出來了以后從孩提時代然后長大，到青年，到了中年，然后到了后面的老年。其實像這個風電設備以及我們的風電其實都是這樣的，也是經歷了這么一個過程。

 

　　首先我們的風電設備有一個設計的階段，然后我們產品生產出來以后運到風電場去進行建設，建設完之后我們整個項目會進行投產，投產之后就已進入我們的項目運維期，運維期以后我們后續可能有一些相應的技改，然后直到我們整個風電機組的20年壽命的階段。在這每一個階段作為一個第三方的技術服務，我們都有一些相應的手段去保證每一個階段的安全性。比如說我們在設計階段，我們有風電設備的認證，在建設階段我們有項目的認證，來保證整個風電場級的項目安全性。等到項目投產后我們又可以進行風電場的后評估，在進入質保期，出質保期的階段我們又會進行質保期的驗收，等到運營的后期我們可能會有很多的機組，因為技術的一些進不去對機組進行技改，對于技改我們也有相應的對技改效果以及安全性的一些評估。

 

　　首先剛才說在風電機組的設計階段我們有風電設備的認證，根據目前國際和國內的標準以及國家的相關認定，我們主要對風電整機設備還有部件進行認證，整機認證包括設計認股、設計認證、型式認證。部件目前有型式認證，部件目前主要還是針對于我們一些大的部件，比如說葉片、齒輪箱、發電機、變流器、控制系統以及軸承等等一系列的認證。

 

　　型式認證其實它是包含了一系列的認證過程，首先我們會對設計準則進行評估，評估完準則以后就對設計機組首先進行設計的評估，然后對設備的制造過程也進行評估，然后會有一個型式試驗的過程，等把這三部分完成以后會有一個最終的評估，構成最終的型式認證。其實可以看到這里面主要包含了三個模塊，一個是設計評估，一個是制造評估，一個是型式試驗，這三個模塊是環環相扣的，最終完成了對設計的一個完整驗證。

 

　　展開來說像設計評估我們主要是對機組的設計過程從理論的角度對設計上進行把關，這里面其實也包含了很多的環節，其實包含了從控制、機械、電氣維護過程、安裝過程等等，包括部件等等各方面的評估都是涵概到的。

 

　　制造評估主要是對是否能夠設計來進行批量的一個制造然后去進行評估。這里面分三個部分，一是對制造工藝的評估，制造工藝主要是看機組是否能夠按照設計的要求生產出來。二是對質量管理體系的評估，如果說剛才的制造工藝是評價能否制造出一臺機組，那么這一塊的評估是看能否滿足從1到N的這么一個過程。三是對一致性的評估，這主要是保證生產機組跟設計能否做到一致性。

 

　　型式試驗其實就是對我們所定的樣機通過試驗的角度對目前的設計評估，通過測試的手段進行驗證。這里面包含了很多的測試，包括載荷測試、功率測試、部件測試、安全功能測試、電能質量測試、噪聲測試，這里當然有一些是必須要測試的，其中有一些是屬于可選的模塊。

 

　　以上就是第一部分對于型式認證，型式認證應該來說它對于我們機組的從設計還有試驗驗證這一塊對它的設計過程應該來說能夠起到一個很完整的風險的把控。但是其實我們也可以看到，這里型式認證也有一些我們沒有覆蓋到的問題，尤其是當我們的機組生產出來以后運行到風電場，從整個風電場的大范圍來看其實還有沒有覆蓋到的問題，比如說我們的機組在特定的地點，它的基礎結構是否能夠符合一個極端的情況，還有就是我們跟特定場所相關的像基礎、風資源、電網以及相關的要求，它的安全能否得到一個相應的驗證，其實這些是在我們型式認證當中沒有去覆蓋的，所以在建設的階段我們提倡要進行項目的認證。

 

　　項目認證其實是在我們型式認證的基礎上的更進一步工作，這里大家可以看到一個大概的模塊圖，其實通過設計準則和整體載荷評估等等這一塊工作其實都是在我們型式認證的過程當中涵蓋了。我們作為項目論證首先要對嘗試的條件進行一個評估，在型式認證的基礎上還要再對我們的運輸和安裝的過程進行監督，然后對運行和調試的過程進行監督。整個過程完成以后，我們構成了整個的項目認證一個證書。這里面比較重要的一點我們舉一個例子，就是說我們對場址條件的評估。

 

　　這一塊評估主要是通過型式認證的機組，怎么樣在特定的風電場，特定的機位對它的安全性進行把控。這里面包含四個步驟，首先我們會對廠址的環境條件進行勘察，環境條件包含了很多方面，比如說我們的風況，涉及到海上機組還有海況，還有地質條件都會進行一個勘察，這個勘察主要是獲取到特定廠址的輸入信息。有了這些勘察之后我們進行調度，就是怎么樣把特定的環境的條件，和我們設計的機組風資源的條件去進行對比。這里面像風資源可能很多維度，可能極限風速，年平均風速，短流度，那就是怎么樣把已經經過型式認證的風況和特定廠址的風況進行比對，比對有兩種結果，一個是在設計的范圍之內，如果這樣的話就說明這個已經是安全的。還有一種情況很有可能我們中間的某一個參數可能是會比我們原來設計的標準的風況的參數要超越的，這樣的話就存在機組安全性的隱患，皆是存在這么一個可能性，最終它是不是有這樣一個安全性的問題，我們會經過第三步，首先對它的載荷，特定廠位的載荷進行分析，進行載荷計算，這樣的話載荷計算出來的一套結果也是可能有兩種情況，載荷如果是在它的安全范圍之內說明這個機位是安全的，如果是超出的話還要進行下一步，就是對結構的強度進行校核。

 

　　等風電場又長大了，長大以后等這個項目進行一個投運，投運以后經過1-2年的運行，究竟這個設備的運行情況怎么樣？究竟有沒有跟我們之前預想的情況是不是一致的，如果不一致的話造成的原因是什么，這就是我們所謂的風電場后評估這么一個階段。其實這個后評估從廣義的角度來說在19世紀30年代，其實在美國就有這種后評估的概念，等到上個世紀70年代開始廣泛的在國家還有一些機構當中，在他對資產評估當中去進行運用。再往小一點說，過渡到我們對于項目的后評估，這個概念其實是指我們一個特定的項目，它完全被運行一段時間以后，我們對這個項目的執行目標，它的執行過程，它的經濟效益，它的作用理想等等各個方面進行一個系統客觀的分析和總結，它是這么一種技術經濟的活動行為。

 

　　具體到我們對風電場的后評估，我就是對風電場通過了試運營以后，并且整合運行1-2年時間以后，通過對項目實施一個全過程的影響，進行全面回顧，這樣跟我們這個項目進行決策的時候，它確定了從技術也好等等各方面指標進行對比，找出差別和變化，并且分析其中的原因。所以這個風電場的后評估是這么一個過程。

 

　　這么一個后評估我們認為它有這幾方面的價值，一是可以為今后項目決策，因為我們風電的項目都是一個循環的投資，我們這個地方進行后續的項目經驗，二是我們改善風電場的運營水平，同時為后續優化提供一些方向。這里面包含兩個內容，一個是我們運行狀態的評價，還有一個是發電量的分析。

 

　　發電量分析分為三個部分，首先是對風資源的分析還有載荷的負荷，第二方法是對現場的功率曲線的分析和驗證，第三是對可利用率的分析，包括這幾個模塊。對于運行狀態的評價我們會對運行數據以及信號的分析，通過這些分析對它的故障以及原因去做一些初步的原因的分析和探討，另外也是對一些高頻的數據分析，能夠分析出更深層次的內容，另外對疲勞壽命的損耗也進行一些分析。

 

　　下一個階段就是出質保，因為出質保也是作為整機商和開發商很焦慮的非常重要的時節，所以這一塊也是會通過第三方的手段去對機組的性能和可靠性進行全面的評估，讓業主能夠放心的接受我們的產品，另外針對一些爭議性的問題為客戶提供一些解決的方案。重點的包含三個方面，有資料的技術審查、性能檢測、狀態評估，這一塊剛好鑒衡也是出了國標。這是我們技術審查的一些內容。這是從性能檢測，尤其是功率曲線考核的一些方式進行考核。這是對一些重要部件的檢測。

 

　　最后一塊就是對技改的評估，因為我們這個機組都是20年的壽命周期，其實前期我們在機組安裝的時候可能會由于一些技術的限制沒法兒用到最先進的技術，等待后續技術提高以后，我們目前對機組的優化，技改，這是一個很大的市場。在技改完之后作為第三方機構，我們怎么樣對技改之后的性能提升情況，以及它的安全性的情況去做一個評估，這也是我們想分享的一個內容。這里面其實對技改的發電量的提升有一些難點，包括風速的差異，對機組本身的差異，相關性的問題，樣板的問題，這有一些難點。我們也設計了一套相關的方法，怎么樣從時間的維度上和標桿技術的比對方法上對技改的效果進行一個評價。另外就是有了這個效果以后，究竟這個性能的提升有沒有提升安全性？我們也是有一整套的方法，這個方法就是通過我們積累環境的條件加上技改以后的機組，去對它進行一個載荷的計算，這些計算跟我們原始的一些設計的載荷去進行比對，最終如果有問題可能還要進行一些結構的校核，最后對技改以后的方面進行評估。

 

　　總結一下我覺得認證應該來說作為一個第三方機構，通過第三方機構的介入，讓市場能夠打破信息的不對稱，然后能夠提供我們產品質量的信號，這我覺得不管是從哪一個環節的認證來說，它的意義所在都是在這兒，所以我覺得從認證的角度一方面能夠去總結過去，就是通過認證能夠去跟我們項目的決策期間的一些目標能夠進行一些對比，去找出差別，第二部分也能夠服務于未來，通過我們分析的結果去找出成敗的一些原因，總結教訓，最后能夠為后續的項目提供一些建議，達到收益的目的。當然最終我也覺得認證的行業也需要面向國際，包括我們的標準和技術水平也需要不斷地進步，緊跟著國際的最新標準，這樣才能保持我們技術服務的先進性。好的，我的分享就這么多，謝謝大家！