初夏的如東細(xì)雨濛濛，碼頭邊的海面看起來頗為平靜。華能江蘇如東八仙角海上風(fēng)電風(fēng)機(jī)迎來定檢維護(hù)，記者隨著現(xiàn)場工作人員登上海船。駛離碼頭的片刻，海浪越來越大，天氣也不再柔和。看著一米多高的海浪，擁有多年的海上風(fēng)電運維經(jīng)驗的現(xiàn)場工作人員告訴記者，海上天氣多變，這樣的情況實屬常見。
一直以來，難以預(yù)測的海上天氣、高鹽霧高濕度環(huán)境始終是海上風(fēng)電設(shè)備運維面臨的難題。即使如此，華能如東八仙角海上風(fēng)電場2018年全場可利用率仍高達(dá)98.9%，在三類海上風(fēng)區(qū)年滿發(fā)電小時數(shù)遠(yuǎn)超3000小時，其中，由中國船舶重工集團(tuán)海裝風(fēng)電股份有限公司（下稱“中國海裝”）提供的20臺5兆瓦機(jī)組起到了“定海神針”的作用。
年滿發(fā)小時數(shù)高出一籌
站在距離岸邊23公里的風(fēng)機(jī)平臺上，一排排巨大的風(fēng)機(jī)在海上的霧氣里若隱若現(xiàn)。現(xiàn)場運維人員告訴記者，項目自2017年9月8日全部完成調(diào)試并網(wǎng)，運行至今從未出過一次緊急事故。
我國海上風(fēng)電起步較晚，近年來按照從近海至遠(yuǎn)海、由淺水至深水的發(fā)展趨勢，正逐步形成海上風(fēng)電的規(guī)模化開發(fā)。而從運維角度來說，由于項目經(jīng)驗仍較為有限，全生命周期的海上風(fēng)電項目經(jīng)驗較少，加上復(fù)雜的海洋環(huán)境考驗，海上風(fēng)電的運維工作始終是制約降本的一大重要因素。
據(jù)記者了解，華能如東八仙角海上風(fēng)電項目總裝機(jī)容量為30萬千瓦，其中20臺“海裝造”的5兆瓦機(jī)組是我國5兆瓦海上風(fēng)機(jī)的首次大規(guī)模應(yīng)用。作為領(lǐng)域內(nèi)的“開拓者”，中國海裝也以高效的運維成果交出了令人滿意的成績。
數(shù)據(jù)顯示，由中國海裝提供的19臺H151-5MW機(jī)型和1臺H171-5MW機(jī)型，在平均風(fēng)速7.3m/s的江蘇如東三類海上風(fēng)電場，平均年滿發(fā)電小時數(shù)為3235h。H171-5MW機(jī)型單位千瓦掃風(fēng)面積達(dá)到了4.59平方米，年滿發(fā)電小時數(shù)更是高達(dá)3957h，比同場其它廠家高出近千小時。針對每一臺機(jī)組，中國海裝都制定了差異化的定期運維方案，提高每一次上機(jī)維護(hù)的實效性，不僅提高機(jī)組可利用小時數(shù)，更是大幅降低了海上運維成本。
可靠性不斷提升
用于華能如東八仙角海上風(fēng)電項目中的19臺H151-5MW和1臺H171-5MW，之所以交出“亮眼”成績單，離不開“海裝制造”的高可靠性。
據(jù)了解，中國海裝海上風(fēng)電機(jī)組在樣機(jī)設(shè)計階段，就進(jìn)行了充分的機(jī)組冗余設(shè)計。所謂冗余設(shè)計，意味著對采取兩套或兩套以上相同、相對獨立配置的設(shè)計，以增加系統(tǒng)的可靠性。在此基礎(chǔ)上，中國海裝的海上風(fēng)電機(jī)組形成了一套容錯控制機(jī)制，當(dāng)機(jī)組系統(tǒng)的某些部件發(fā)生故障時，在適當(dāng)降低機(jī)組部分性能指標(biāo)的前提下，整個機(jī)組能維持其自身運行的安全狀態(tài)，并盡可能地滿足一定的性能指標(biāo)。經(jīng)過樣機(jī)優(yōu)化階段，在批量生產(chǎn)的過程中，依據(jù)測試、運行分析得出的部件可靠性指標(biāo)對整機(jī)的硬件、軟件、性能或功能進(jìn)行了冗余設(shè)計優(yōu)化，整機(jī)的可靠性也得到了保障。
不僅如此，為進(jìn)一步提高風(fēng)機(jī)可靠性，中國海裝計劃以大數(shù)據(jù)挖掘分析為手段，搭建及驗證機(jī)組可靠性模型，并識別機(jī)組及關(guān)鍵部件的重要故障模式，采用冗余設(shè)計、簡化設(shè)計、容錯設(shè)計、穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計等方法優(yōu)化整機(jī)及零部件設(shè)計，保障海上機(jī)組的高可靠性水平。
有序高效快速響應(yīng)
在“海裝造”機(jī)組本身可靠性得到保障的基礎(chǔ)上，“海裝人”爭分奪秒的快速響應(yīng)運維工作也尤為重要。“通常從早上六點半開始檢修工作，為了保障業(yè)主利益，需要在最快時間內(nèi)完成檢修，如果需要甚至?xí)诖线^夜。”現(xiàn)場運維人員說。“一旦出現(xiàn)風(fēng)機(jī)檢測異常，我們運維小組就會快速響應(yīng)，根據(jù)當(dāng)天天氣安全、合理地安排出海時間。”
借助中國海裝的大數(shù)據(jù)LiGa平臺，具有專業(yè)素質(zhì)的運維人員通過調(diào)度中心不斷匯總的實時信息，包括預(yù)防性維護(hù)指導(dǎo)與運維策略更新，故障信息、故障分析、天氣預(yù)報、海事信息、計劃性維護(hù)、預(yù)防性維護(hù)、技改工作等，將通過ERP系統(tǒng)的科學(xué)管理及海裝自主研發(fā)的調(diào)度軟件獲取分配到的工作任務(wù)。
快速響應(yīng)的同時，安全也是現(xiàn)場運維工作重中之重。詳盡的安全手冊、隨時穿戴的救生衣、厚重的安全防護(hù)裝置等，都是隨船出海必不可少的一環(huán)。據(jù)了解，為使海上運維安全風(fēng)險降到最低，中國海裝定期為運維人員組織應(yīng)急演練，不斷加強(qiáng)安全教育和監(jiān)督，組織項目人員學(xué)習(xí)潮汐、風(fēng)速、浪高和鹽霧等海洋環(huán)境，至今未出現(xiàn)過一起安全事故。
賦予風(fēng)機(jī)智慧
為進(jìn)一步提高海上風(fēng)機(jī)可靠性、提高海上風(fēng)電發(fā)電量，中國海裝計劃為風(fēng)機(jī)賦予“智慧”。據(jù)了解，當(dāng)前我國海上風(fēng)電機(jī)組已逐步擁有了較為初級的智能水平，例如“感知、記憶、判斷”等能力。然而，我國海上風(fēng)電運維工作仍受到海上風(fēng)機(jī)運行數(shù)據(jù)積累不足的限制，一直以來定期維護(hù)和故障檢修仍是運維工作的主要部分。
新一代“智能風(fēng)機(jī)”將如何打破“被動式運維”的局面，在變幻莫測的海面上“主動出擊”、解決問題？對中國海裝來說，下一步將為海上風(fēng)電機(jī)組帶來“實現(xiàn)自我管理、有自適應(yīng)能力并實現(xiàn)互聯(lián)互動”的能力。據(jù)介紹，中國海裝計劃為海上風(fēng)機(jī)建立全面的感知能力，既能夠知悉自身狀態(tài)，也能夠及時感知周圍環(huán)境，利用全方位的數(shù)據(jù)建立健康管理系統(tǒng)。在整機(jī)和子系統(tǒng)狀態(tài)得到實時評估的情況下，運維人員將能夠通過遠(yuǎn)程監(jiān)控和風(fēng)機(jī)進(jìn)行互聯(lián)互動。對此，中國海裝工作人員表示，面對“競價上網(wǎng)”，有智慧加持的風(fēng)機(jī)將為我國海上風(fēng)電降本起到重要作用。
