風(fēng)電產(chǎn)業(yè)快速升級(jí)、機(jī)組日趨大型化、規(guī)模急劇擴(kuò)大，倒塔、葉片折斷、著火等事故時(shí)有報(bào)道，風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備質(zhì)量及風(fēng)險(xiǎn)成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的重要問(wèn)題。針對(duì)風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行質(zhì)量及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，識(shí)別各環(huán)節(jié)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，并加以有效的管理措施，對(duì)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展至關(guān)重要。在新能源資產(chǎn)管理大會(huì)上，來(lái)自鑒衡認(rèn)證中心的解決方案總監(jiān)符鵬程，做了“風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備質(zhì)量及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估”的報(bào)告，以下為報(bào)告實(shí)錄：
鑒衡認(rèn)證解決方案總監(jiān)符鵬程
1、風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備質(zhì)量及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的目的及意義
風(fēng)電場(chǎng)從最初的申報(bào)到運(yùn)營(yíng)，需要經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、安裝、調(diào)試、運(yùn)維等多個(gè)環(huán)節(jié)，每一個(gè)環(huán)節(jié)都具有其固有的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，都需要予以管控，任一風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)未被有效管控，都有可能造成嚴(yán)重后果，如：機(jī)組倒塔、塔架振動(dòng)、主軸斷裂、葉片折斷、著火等。
投資方、開(kāi)發(fā)商需識(shí)別影響風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備質(zhì)量及風(fēng)險(xiǎn)的不確定因素，并予以管控，進(jìn)而降低投資決策及生產(chǎn)運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)，提升風(fēng)電資產(chǎn)的健康度。因此對(duì)風(fēng)電場(chǎng)質(zhì)量及風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估是必要的。需要從其安全性、發(fā)電量、考核指標(biāo)、電網(wǎng)接入、運(yùn)行情況及一些其他方面（如：老舊機(jī)組是否具備優(yōu)化升級(jí)空間、其部件是否具有可替換性等）進(jìn)行分析評(píng)估。
2、鑒衡認(rèn)證風(fēng)電場(chǎng)質(zhì)量及風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)
鑒衡認(rèn)證已對(duì)800多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行了質(zhì)量與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作。同時(shí)自03年成立以來(lái)，鑒衡認(rèn)證持續(xù)對(duì)行業(yè)內(nèi)的風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行質(zhì)量及失效事故進(jìn)行調(diào)研分析，并已系統(tǒng)完成3000多起失效與事故的統(tǒng)計(jì)、整理及分析工作，且直接獨(dú)立主導(dǎo)進(jìn)行了300多起事故的分析調(diào)查工作。
基于此，鑒衡認(rèn)證建立了龐大、系統(tǒng)的風(fēng)電機(jī)組風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與風(fēng)電場(chǎng)質(zhì)量管理數(shù)據(jù)庫(kù)。
并在此基礎(chǔ)上形成了北京鑒衡認(rèn)證中心針對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的質(zhì)量及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系。
3、鑒衡認(rèn)證風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備質(zhì)量及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系
應(yīng)針對(duì)風(fēng)電場(chǎng)各個(gè)不同的階段及其全生命周期，識(shí)別存在的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，加以分析并設(shè)定有效的管控措施，杜絕風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生。
以陸上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組倒塔為例，首先我們會(huì)從風(fēng)電場(chǎng)的各個(gè)階段識(shí)別出其風(fēng)險(xiǎn)源，也就是下圖左側(cè)的“！”標(biāo)志；綠色模塊是我們需要規(guī)避的災(zāi)害性事件——機(jī)組倒塔；其最右側(cè)警示標(biāo)志，是二次災(zāi)害事件。為了防止風(fēng)險(xiǎn)源導(dǎo)致災(zāi)害事件的發(fā)生，以及避免災(zāi)害事件進(jìn)一步導(dǎo)致二次災(zāi)害事件的發(fā)生，需要在它們之間設(shè)定一系列的管控措施，也就是這幅圖中的“防火墻”標(biāo)志。
案例-人員誤操作
以2019年4月某風(fēng)電場(chǎng)倒塔事故為例，事故主要原因是人員誤操作——在空載情況下，將槳葉放到了風(fēng)機(jī)的“踩油門(mén)”狀態(tài)——開(kāi)槳，致使風(fēng)輪超速，最終倒塔。人員誤操作是客觀存在的風(fēng)險(xiǎn)源，我們可以在該風(fēng)險(xiǎn)源到倒塔之間，設(shè)定大量的管控措施，如：
1）人員的培訓(xùn)和考核
明確知悉3個(gè)葉片不能同時(shí)處于開(kāi)槳位置、培訓(xùn)人員在輪轂中判別槳距角度的方法（往往很多操作人員在輪轂內(nèi)識(shí)別不出槳距角度數(shù)）；
2）增加防呆設(shè)計(jì)
如：以明顯的標(biāo)識(shí)（大黃標(biāo)等），警示機(jī)組人員：安全的順槳位置應(yīng)該是葉根和輪轂中的哪個(gè)標(biāo)志對(duì)齊；危險(xiǎn)的開(kāi)槳的風(fēng)險(xiǎn)提示標(biāo)志；
3）設(shè)定互鎖設(shè)置
運(yùn)維狀態(tài)下，變槳系統(tǒng)設(shè)定互鎖設(shè)置——防止3個(gè)葉片同時(shí)在開(kāi)槳狀態(tài)。
當(dāng)然還有其他一系列的管控措施。這些措施基于具體風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)際情況，通過(guò)風(fēng)電場(chǎng)質(zhì)量及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系，將針對(duì)性給出，進(jìn)而對(duì)整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的安全生產(chǎn)管理體系進(jìn)行優(yōu)化，提升風(fēng)電資產(chǎn)的健康度。
接下來(lái)，我將以各個(gè)模塊中具體的一些點(diǎn)進(jìn)行舉例，用以說(shuō)明風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備質(zhì)量及風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)評(píng)估的方式和重點(diǎn)。
項(xiàng)目申報(bào)階段-案例
開(kāi)發(fā)周期短、資源獲取的不確定性、核準(zhǔn)要求相對(duì)粗放、開(kāi)工進(jìn)度要求快、前期測(cè)風(fēng)團(tuán)隊(duì)專(zhuān)業(yè)性不足、沉默成本、環(huán)境（如覆冰）等因素，致使部分風(fēng)電項(xiàng)目測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)完整性不足或測(cè)風(fēng)塔代表性不夠（少、位置不合適）。
由此會(huì)帶來(lái)一定風(fēng)險(xiǎn)：
1）發(fā)電量估算的準(zhǔn)確性不足——如上圖所示，前5個(gè)月的平均風(fēng)速為5.86m/s，而一整年12個(gè)月的平均風(fēng)速為5.45m/s，若在前期申報(bào)時(shí)，只采用了前5個(gè)月的數(shù)據(jù)進(jìn)行年發(fā)電量估算，則可能會(huì)高估200-400小時(shí)（不同區(qū)域）；
2）現(xiàn)階段主機(jī)低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)下，風(fēng)電場(chǎng)的機(jī)型方案會(huì)進(jìn)行定制化、精細(xì)化設(shè)計(jì)；前期測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)的缺陷，會(huì)致使主機(jī)安全性得不到充分的復(fù)核；一旦建設(shè)生產(chǎn)之后，發(fā)現(xiàn)機(jī)組無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件時(shí)，大部分情況下需要通過(guò)犧牲大量發(fā)電量的方式來(lái)保證機(jī)組的安全性，如：扇區(qū)管理、限功率等；
迫于客觀現(xiàn)實(shí)，必須承擔(dān)此類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，應(yīng)充分調(diào)取周邊測(cè)風(fēng)及氣象數(shù)據(jù)、并對(duì)行業(yè)上主機(jī)實(shí)際情況充分調(diào)研，設(shè)定一定的裕度空間，避免后期出現(xiàn)顛覆性的安全性及收益影響。
設(shè)備采購(gòu)階段-案例
風(fēng)電作為一個(gè)優(yōu)質(zhì)資產(chǎn)，新的機(jī)構(gòu)、開(kāi)發(fā)商不斷涌入；技術(shù)及管理的不斷創(chuàng)新，也促進(jìn)新技術(shù)和新規(guī)則的不斷更迭，出現(xiàn)的問(wèn)題有：
1）采用無(wú)效的條款及規(guī)則進(jìn)行考核，如：功率曲線考核中實(shí)測(cè)功率曲線采用SCADA功率曲線，而非實(shí)測(cè)功率曲線；
2）新型合理規(guī)則未能及時(shí)應(yīng)用，如：針對(duì)運(yùn)輸?shù)尿?yàn)收，不光是到貨的成果驗(yàn)收——目視、設(shè)備檢測(cè)等；還應(yīng)增加對(duì)運(yùn)輸過(guò)程的驗(yàn)收——增加車(chē)輛GPS、定時(shí)拍攝視頻及照片的要求，以確保中途發(fā)送的損失可被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，避免瞞報(bào)的發(fā)生；
應(yīng)對(duì)行業(yè)典型招標(biāo)文件進(jìn)行分析，并依據(jù)本風(fēng)電場(chǎng)、企業(yè)具體情況設(shè)計(jì)技術(shù)和商務(wù)條款。
另外中標(biāo)后的機(jī)組，因?yàn)檫M(jìn)度、產(chǎn)能等因素，其現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)的設(shè)計(jì)與其原始設(shè)計(jì)（也就是認(rèn)證的設(shè)計(jì)）存在不一致性，如：塔架和葉片減重、部分關(guān)鍵部件減配等，這些不一致性導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)通過(guò)對(duì)中標(biāo)機(jī)組的場(chǎng)址適應(yīng)性評(píng)估予以設(shè)計(jì)層面的規(guī)避。
制造階段-案例
制造是導(dǎo)致部件失效的最主要原因，占據(jù)一半，部件失效又以葉片失效最多，當(dāng)前葉片制造主要面臨人員及工藝控制等問(wèn)題，主要如下：
1）葉片粘接面內(nèi)部空膠——人工刮膠時(shí)，可能手酸、手抖，導(dǎo)致刮膠中間停頓過(guò)程中氣泡進(jìn)入；
2）制造中玻纖布鋪設(shè)不平順會(huì)導(dǎo)致皺褶的發(fā)生，致使葉片承載力下降；目前80米以上大葉片普遍使用拉擠板材料，會(huì)避免這種現(xiàn)象；
3）加熱固化工藝問(wèn)題——未嚴(yán)格遵循工藝要求，固化溫度或固化時(shí)間不夠等，一個(gè)表征的現(xiàn)象就是Tg值不合格，致使葉片玻璃鋼本體性能質(zhì)量下降；Tg值不合格這種現(xiàn)象在我們以往的失效分析中很少發(fā)生，但今年失效分析中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)過(guò)多次；
4）大葉片由于布層厚度較大，灌注工藝（流道排列/間距，注膠口位置，樹(shù)脂溫度，模具溫度）設(shè)置不合理，容易出現(xiàn)灌注發(fā)白的情況（樹(shù)脂從內(nèi)表層灌注，大葉片芯材/玻纖布層比較厚，流道設(shè)置不合理，樹(shù)脂進(jìn)入外表層玻纖時(shí)未充分浸透，出現(xiàn)發(fā)白現(xiàn)象）；這種情況一般會(huì)在工廠發(fā)生，制造廠和監(jiān)造機(jī)構(gòu)需要有能力識(shí)別出來(lái)，確定有效合理的維修方案并予以維修。
塔架、主軸、螺栓、基礎(chǔ)、發(fā)電機(jī)、齒輪箱等均存在制造方面的風(fēng)險(xiǎn)，不再一一贅述。
在具體制造的環(huán)節(jié)，工藝要求與設(shè)計(jì)的不匹配、制造工藝控制不嚴(yán)等，致使實(shí)際制造的設(shè)備與期望的設(shè)計(jì)出現(xiàn)偏差，產(chǎn)品產(chǎn)生“變形”，這也導(dǎo)致風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際使用的機(jī)組難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求，致使機(jī)組出現(xiàn)進(jìn)一步的事故、失效。
此階段制造廠及監(jiān)造機(jī)構(gòu)應(yīng)能夠?qū)崟r(shí)跟蹤行業(yè)上已發(fā)現(xiàn)的設(shè)備制造的風(fēng)險(xiǎn)，形成詳實(shí)的數(shù)據(jù)庫(kù)，并將這些風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)管控在設(shè)備制造過(guò)程中；進(jìn)行全過(guò)程質(zhì)量控制——“監(jiān)造2.0”。同時(shí)應(yīng)在確認(rèn)生產(chǎn)制造和車(chē)間文件一致性的基礎(chǔ)上，確認(rèn)設(shè)備實(shí)際生產(chǎn)與設(shè)計(jì)的一致性。
項(xiàng)目建設(shè)階段-案例
1）未嚴(yán)格按照規(guī)程要求進(jìn)行吊裝，如：長(zhǎng)葉片吊裝未加前后緣護(hù)板——依舊使用吊裝小葉片的方式吊裝，致使葉片內(nèi)部出現(xiàn)隱性損傷，運(yùn)行一段時(shí)間后，在吊點(diǎn)位置發(fā)生失效；
2）吊裝過(guò)程中人為疏忽，發(fā)生碰撞、墜落等；
3）吊裝期間人員專(zhuān)業(yè)性不足，進(jìn)行誤操作，如：人員的不專(zhuān)業(yè)性致使將3葉片槳距角在開(kāi)槳位置，葉片飛車(chē)致使倒塔的發(fā)生；
4）特殊風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)未能有效識(shí)別及規(guī)避，如：吊裝期間長(zhǎng)葉片剛塔的塔架及葉片渦激振動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。
運(yùn)營(yíng)生產(chǎn)階段-案例
機(jī)組運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生龐大的運(yùn)行數(shù)據(jù)，大部分情況下，風(fēng)電場(chǎng)可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效存儲(chǔ)，但由于分析能力的欠缺，無(wú)法進(jìn)行有效分析處理，識(shí)別設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)，如：
1）無(wú)法識(shí)別機(jī)組閾值以?xún)?nèi)的異常運(yùn)行狀態(tài)；如：對(duì)于柔塔的共振穿越策略，即使其未穿越得當(dāng)，其振動(dòng)水平也很難突破報(bào)警值，但機(jī)組長(zhǎng)期在共振情況下運(yùn)行，會(huì)大量消耗塔架壽命，縮短風(fēng)電資產(chǎn)的年限；
2）無(wú)法對(duì)機(jī)組運(yùn)行指標(biāo)進(jìn)行獨(dú)立有效的分析統(tǒng)計(jì)。
鑒衡認(rèn)證中心風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備質(zhì)量及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系基于自研的數(shù)據(jù)分析軟件linkWind進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
并依據(jù)分析結(jié)果，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，并通過(guò)定期出具專(zhuān)家分析報(bào)告的方式予以預(yù)警，給出優(yōu)化建議和管控措施。
4、交付及產(chǎn)出
風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備質(zhì)量及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系，針對(duì)某一具體風(fēng)電場(chǎng)的評(píng)估，最終將會(huì)以評(píng)估報(bào)告、檢測(cè)分項(xiàng)報(bào)告、分析報(bào)告及風(fēng)險(xiǎn)清單/分級(jí)分類(lèi)表的方式進(jìn)行交付。
整個(gè)評(píng)估中的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，將以風(fēng)險(xiǎn)清單/分級(jí)分類(lèi)表予以展現(xiàn)，并給出不同風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的管控、整改、優(yōu)化措施及其涉及的費(fèi)用金額，最終將形成一個(gè)完整的評(píng)估，進(jìn)而提升風(fēng)電場(chǎng)資產(chǎn)的健康度，降低投資決策及生產(chǎn)運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)。
供稿：符鵬程、張思齊
