龍源（北京）風電工程技術有限公司副總經理張博：《風電葉片深度運維創新與實踐》

 

　　以下為演講實錄：

 

　　今天我帶來《風電葉片深度運維創新與實踐》的心得，和大家分享一下。主要從三個方面，第一個是龍源電力的基本情況；第二個是深度運維，包括葉片運維體系、失效分析、智能檢查、維修管理、葉片監造等經驗；第三個是葉片問題的一些看法，螺栓問題、結冰以及臟污問題的探討。

 

　　簡單介紹龍源電力的基本情況：成立于1953年，現在隸屬于國家能源集團，2005在香港成功上市，被譽為中國新能源第一股。2015年6月份成為全球最大風電運營商。現在整個集團是裝機超過12000臺，風電總裝機超過18GW，有180個風電場。現在有22個整機制造商，89個機型。一共有27家的葉片制造商，目前有110個型號，而且我們的葉片形式各種各樣，目前運營最長已經接近30年，在甘肅運維現場最短葉片僅10.5米，200千瓦的，最長的葉片也已經達到73米都有在運行。

 

　　我們的深度運維就是我們考慮是從業主的角度從全產業鏈對葉片的質量進行研究和管控。首先我們從運行維護切入，從失效、損傷、技改、雷擊、結冰、腐蝕等問題開始研究，通過獨立的失效分析能力、維修評估、智能檢查、標準制定、無損檢測等開展相關的研究，從這些研究的結果一直反饋到制造過程，對材料問題、制造缺陷、入廠監造和飛行檢查提高設備的運行安全穩定，我們積累了現場的大量的經驗和員工的基礎，繼續從制造階段到設計對設計端進行提升的指導。同時對于運輸安裝以及報廢進入深度的切入，無論是運輸還是報廢管控的成本是比較高，最后下一步能不能有更好低成本、高效率的手段和大家交流。

 

　　從2014年我們參與幾十種葉片的制造分析，也進行了一些統計，失效分析從設計、制造、運輸、安裝、雷擊全生命周期的問題，我們初步地統計就是制造缺陷應該是占了最大的一部分的失效原因，設計問題和材料問題也是問題非常凸顯，而且這些問題基本上好多都是批量性，從設計端出現一些問題基本上好多都是無法徹底根除的，所以給風電產業帶來了很大的危害。其中制造缺陷里面最大的一個就是褶皺、粘接不良，還有一些大的芯材的不良維修，設計端的控制策略的配置、選型、材料問題主要是材料質量不達標，固化材料的問題。這是我們因此的一些失效分析的例子，主要就是褶皺、缺膠、Tg值超限、材料體系不匹配、運輸碰撞、控制邏輯問題、葉片選型錯誤、軸承選型偏于激進、載荷過大…這都是大家遇到的問題。我們與專業的公司進行了一些溝通也積累了一些經驗，Tg值就是我們做出來的實驗不合格。

 

　　龍源也是在三個體系方面把控葉片的質量，最上面就是集團級的制定標準、然后制定維修管理的一些方案；省級公司主要進行維修的管理和長協的簽訂；各風電廠進行維修執行、過程監管。這些就是不良維修的形式，各個專家都講過，有一些脫欺，有一些打磨不良的昨天都有介紹，不再贅述。

 

　　葉片運營中遇到的大的質量問題我們通過四個階段：材料檢測、過程監督、產品檢測和出廠檢查對質量進行管控。關鍵結點就是這四個階段，材料檢測主要是外觀、面密度、固化度、可操作性時間、放熱峰，這都是我們測量的一些儀器；過程監管是葉片制造的核心，主要是鋪布、起模、涂膠、合模、打孔；產品檢測就是包括拉伸強度；另外對葉片的出廠檢查也是通過文件審查、涂料缺陷、粘接情況、不見完整度。

 

　　我們在檢查方面做了一些探討，現場比較普遍的就是采用望遠鏡、蜘蛛人和小平臺。缺點也是望遠鏡視角不全面、主觀性比較強，我們探頭用高清的攝像機進行連續的拍攝，能夠采取地面的拍攝這樣可以很大限度進行可控的檢查，而且可以自動地形成葉片的整體的外觀，而且可以自動標志出位置，葉尖距自動生成缺陷的主體，但是現在還在進一步積累，然后生成報告。

 

　　這是無損檢測。葉片出現裂紋缺陷之后，最后不能等出現缺陷再進行檢測，我們對葉片無損檢測的一些廠家和公司應該深入溝通，第一個是超聲波，另外一個是紅外，我們重點評估和實驗一些效果。首先在實驗室如果有效到高空實驗這個效率也不是太高，之前有很多的公司也在進行探索，我們總體來說就是現場的大規模運用還沒有展開，所以也是希望各位對無損檢測的更高效率的方法進行深入地研究。

 

　　這是我們公司開展的風電葉片的壽命分析，我們公司目前通過SCADA的數據，針對這些數據進行一些探索，目前來說還是在過程當中，針對目前的25個參數進行分析，這是通過葉片斷裂得到一些征兆。

 

　　在雷電防護方面也開展了大量的工作。這是我們的風電場雷擊觀測及防雷的技術研究，通過雷擊接閃過程光學、電流同步觀測，獲取雷擊接閃放電基礎參數，揭示風機雷擊接閃物理機制，優化風力發電機防雷系統設計。今年我們正在云南和福建開展一些試驗，未來有機會給大家做進一步的分享。

 

　　我們對于增功提效開展一些評估，主要是針對用戶，對于葉片評估參與項目包括渦流發生器、擾流板、格林襟翼、葉根加長、更換長葉片、葉尖加長，在方案審核、過程監督、效果評估我們進行深度參與，我們是有一個測試的能力，所以我們可以做一些深度的參與。我們有一個項目就是通過增加側流塔（音）通過IEC61400-12-1：2005進行測試，我們發現渦流發生器的作用有的時候效果不是太明顯，所以能提升多少多少電量得根據現場的情況。

 

　　葉片問題這也是普遍的問題，對于葉片軸承和螺栓斷裂問題也是對于葉片的運行和基礎的安全有很大的危害，如果不能及時發現螺栓的斷裂就很難保證葉片安全，我們之前也是對螺栓進行很多的探索，到現場進行一兩個月的監控，付出了很多的工作量，我們之前也做了很多的探索，但是目前還沒有很好的（解決方案），也希望和在座各位專家進行溝通。

 

　　這是結冰情況。主要的是云南、貴州、黑龍江、湖北、陜西從南到北都有發現葉片結冰的情況，發電量個別損失比較明顯，大家可以看到2018年12月份損失比重占了很多。然后我們對結冰涂料也進行了測試跟蹤，基于實驗室測試效果很好，但是拿到現場覺得效果還是有待進一步提升的。

 

　　我們對于葉片的臟污也進行了對應的研究。大家能明白這個曲線是什么意思嗎，我們深入分析葉片臟污了之后經過大雨之后有明顯的提升，所以臟污對于葉片和發電量會有很大的影響，個別的對于葉片、葉型是特別敏感的，所以我們渦流發生器對它的影響這也不是普遍性，也需要進行探索。

 

　　最后分享一下葉片的前緣腐蝕。昨天專家分享了很多，我們做了自己的一些技改，比較明顯的腐蝕嚴重就是在沿海區域和風沙比較大的區域出現腐蝕比較嚴重的，主要還是降水量、空氣密度和空氣濕度相關以及沙塵。如果加了前緣保護確實能夠加強保護程度。我們有一個例子，這個葉片就是做完了前緣的輔助之后，不到三個月就裂了，也就是說涂裝的施工的工藝也是非常重要，希望大家在今后能夠注意。

 

　　這就是我的分享，謝謝大家。

 

　　（內容來自現場速記，未經本人審核，如有不妥請聯系修改）