海上風電機組運行維護現(xiàn)狀研究與展望

摘 要 時代的不斷發(fā)展，帶來了新能源產(chǎn)業(yè)的壯大與繁榮。隨著國家對新能源的重視程度越來越高，不斷探究增加清潔能源的方法，風力發(fā)電技術(shù)也因此不斷進步和完善。作為風力發(fā)電的一種重要形式，海上風力發(fā)電相比于陸地風力發(fā)電有著諸多明顯的優(yōu)勢，對于增加我國清潔能源生產(chǎn)，維護我國能源安全具有重要作用。因此，不斷探究海上風力發(fā)電技術(shù)的運行維護方法，提升海上風力發(fā)電機組的工作效率，成為當前我們所需探究的重要問題。

關(guān)鍵詞 海上風力;機組維護;策略探究;未來展望

引言

海上風力發(fā)電與陸上風力發(fā)電相比，其所需的土地成本比較小，所產(chǎn)生的噪聲污染更低，且發(fā)電效率更高，是更適合我國大力發(fā)展的發(fā)電技術(shù)。但是，在海上風力發(fā)電廠建立之后，由于其環(huán)境與在陸地上不同，運營維護的成本相對較高。因此，本文將指出當前海上風力發(fā)電運營維護所面臨的困難，以及針對這些困難提出相應的解決方案，并闡述未來展望。

1當前海上風力發(fā)電運營維護所面臨的困難

當前所面臨的困難是多方面的。由于海上風力發(fā)電機組有相當大的一部分埋設在海面以下，深入至海床，導致這些部分要長期面臨海水的腐蝕和沖刷，老化速度較快。目前，我們所采用的打樁方法主要是單樁鋼法，將直徑約四米左右的鋼管打進海床內(nèi)部二十米左右的地方，雖然方便了地基的建設，但是安裝的難度相對較高，而且需要定期對其進行清理。而且，海上風力發(fā)電機組在進行鉆孔定樁的時候，不能夠保證各個機組所建設的海床處于同一平面。當我們采用三腳架結(jié)構(gòu)進行機組建設時，雖然可以抵消一部分海水的壓力，降低機組的老化速度，但是會影響維護船只的進入，提升維護的難度[1]。

2針對當前所存在的維護困難所提出的解決方案

2.1 加強問題預防

所謂加強問題預防，就是定期對海上風力發(fā)電機組進行維護，定期對其機組設備進行徹底的狀態(tài)檢查，對設備的各項參數(shù)進行調(diào)試，對設備中老化的零件進行更換或潤滑，防患于未然。

2.2 制定維護運營計劃

要制定科學合理的維護運營計劃，以一年或兩年等時間來進行維護周期的劃分。在進行維護運營計劃的制定之前，要先充分了解各機組的運行情況，機組的運行環(huán)境，可能發(fā)生的天氣狀況、具體的地理條件等多方面因素，確保維護周期較高的穩(wěn)定性和科學性。在經(jīng)濟條件允許的話，可以對機組設備安裝監(jiān)測設備，對機組部件實施監(jiān)測，進一步提升運行維護的效率，降低突發(fā)狀況出現(xiàn)的概率。此外，在制定計劃的過程中，要將發(fā)生嚴重故障的可能性考慮在內(nèi)，對各個部件發(fā)生故障所可能產(chǎn)生的成本進行計算，對重點環(huán)節(jié)加大監(jiān)測和運行維護的投入，提升決策的合理性[2]。

2.3 加強維護范圍控制

所謂加強維護范圍控制，就是當機組設備中的某一個零件發(fā)生故障，并對其進行維護檢修時，要對其他相關(guān)部件也進行一次預防性的維護檢查，通過這次故障來判斷其他部件是否有對其更換和維修的需要。這種維修方式有助于提升維護效率，在一次維護工作中同時將其他關(guān)鍵零件也進行檢查，對節(jié)約維護運營成本具有一定作用。另一方面，關(guān)鍵部件發(fā)生的故障很有可能會導致連鎖反應的發(fā)生，針對其他關(guān)鍵部件的預防性措施可有助于整個運行系統(tǒng)的穩(wěn)定。當然，這種維護方法自身也存在一定的局限。進行這種維護雖然有利于節(jié)約長期的維護成本，但是在進行這次維護時，需要維修船只一次性攜帶大量的維護工具和備用零件，需要企業(yè)購入載重量更大，且更為靈活的船只，對初期成本控制產(chǎn)生一定影響。

2.4 加強事后處理

所謂事后處理，就是在某一個區(qū)域的部件發(fā)生了故障前，暫時先不對其進行日常維護處理，一直等到其發(fā)生了故障之后，再由相關(guān)專業(yè)維護人員對其進行維護。由于沒有對其進行定期的規(guī)律性維護，工作人員可能很難及時掌握到部件發(fā)生故障的具體時間，難以快速對其進行反應。因此，需要工作人員長期做好預期準備，進行對應備件的儲存，這會導致產(chǎn)生一定的運營成本。這種維護方式大多針對那些不那么重要的設備。加強事后處理，需要將海上的各種不利條件考慮在內(nèi)，比如說颶風、大浪、暴雨等問題，需要工作人員將其考慮在內(nèi)，盡可能避免在危險性較高的天氣外出進行維護。工作人員在平日里要強化專業(yè)知識，加強對設備維護的相關(guān)操作的聯(lián)系，提升專業(yè)實力，確保維護的規(guī)范和高效[3]。

3對未來發(fā)展前景的一些展望

在未來，海上風力發(fā)電廠的建設將會從近海轉(zhuǎn)向深海，范圍不斷擴大，發(fā)電機組的規(guī)模和效率不斷提升，這一方面需要維護人員的專業(yè)素質(zhì)不斷提高以及維護工具的不斷優(yōu)化，另一方面也會帶來監(jiān)測系統(tǒng)的高度發(fā)展。畢竟，深入到深海的發(fā)電機組的人力維修成本和難度相比于近海要更高，所需要克服的環(huán)境因素也更加復雜，為了降低人力維修頻率，節(jié)約人力維護的成本，在不斷提升機組應對惡劣環(huán)境條件的能力的同時，機組設備的監(jiān)測管理系統(tǒng)也會得到新一輪大發(fā)展，當設備出現(xiàn)老化或損害時，信息的監(jiān)測、讀取、分析將會在數(shù)據(jù)處理中心中快速進行處理，并鏈接無線通信系統(tǒng)，對工作中心發(fā)送警報，并上傳相關(guān)數(shù)據(jù)，相信會大大降低工作人員進行維護的難度[4]。

4結(jié)束語

總而言之，海上風力發(fā)電是確保我國能源安全的重要發(fā)電方式，通過加強對當前困難的認識程度，加強對問題的預防，加強計劃制定以及事后處理，擴大控制范圍，可以不斷推動海上風力發(fā)電的運行維護工作向前發(fā)展。

參考文獻

[1] 黃子果.海上風電機組機型發(fā)展的技術(shù)路線對比[J].中外能源，2019，24（8）：29-35.

[2] 吳益航.海上風電運行維護問題策略探索[J].電力設備管理，2018，（12）：67-69.

[3] 劉璐潔. 海上風電運行維護策略的研究[D].上海：上海大學，2018.

[4] 黃玲玲，曹家麟，張開華，等.海上風電機組運行維護現(xiàn)狀研究與展望[J].中國電機工程學報，2016，36（3）：729-738.

作者簡介

顧展召（1988-），男，河南省周口市人;學歷：大學?？?，助理工程師，現(xiàn)就職單位：中國廣核新能源控股有限公司福建分公司，研究方向：主要負責海上風電工程電氣設備技術(shù)支持，海上風電工程電氣設備安裝調(diào)試驗收，分布式光伏工程建設等方面工作。