上海電氣風能有限公司產品項目經理趙大文先生發言的主題是:海上風力機的可靠性設計—借鑒西門子G4平臺經驗。
他從回顧海上風電和陸上風電的巨大差異;G4平臺的演變過程積累的經驗;G4平臺設計可靠性的保證三個方面做了深入的介紹和分析:
一、回顧海上風電和陸上風電的巨大差異
海上風機跟陸上風機最大的不同主要是外部條件不同,即海洋條件。相比陸上,海上風電新增的條件包括波浪、洋流、腐蝕、非點電區等等。對風機的影響包括海上載荷,防腐蝕設計,還有海上條件的不同,對運輸安裝的設計要求更高,更困難。陸上機組移植到海上機組,國內更重視的是海上載荷這些規范大家都研究了,包括防腐蝕,底部地溝和基礎介紹。
但是真正國內缺少的一些相關經驗。從設計上來說,在運輸安裝維護、運行維護方面的研究是很缺失的,比如國內更傾向用的安裝公司是整體吊樁,但是這個吊樁方式是成本最高的方式,對主機企業來說,這方面沒有投入更大的研發,更多的是被動的接受安裝公司的方案。而在歐洲,單單安裝這一方面就有很多設計上的考慮。這是未來國內開發海上風電要重點考慮的。
陸上安裝和海上安裝有許多不同點,對陸上安裝是很靈活的,容易的,但對于海上來說,受天氣制約,受船只制約,會有不同的影響。從對施工的安排方面講,在陸地上可以部件運輸到機位上一個一個裝,對海上來說是動態的,安裝完一臺才可以進行第二臺安裝。如果第一臺受到風況影響,后面動態就要另外計算了,但是又要求很高的精確性,所有的部件都是運到船只上進行的,對海上施工安排要求就更高。
陸上安裝和海上安裝運輸上也有不同。陸上運輸,只要關注陸上的運輸就可以了,海上運輸要關注陸運、海運,甚至空運,還有陸運轉海運,然后海運再轉陸運,由于大部件尺寸問題,這個要多種備案,需要在設計上多方位的考慮。關于現場存放的問題,在陸地來說是很方便的,有很多種選擇,對海上來說只能運用有限的碼頭來存放。陸地上風機主要的安裝制約一般就是吊車容量,吊車調整空間是挺很大的,除非是特殊環境,但是對海上來說,有很多的技術制約,特別是天氣的制約還有安裝船的制約,世界范圍來說,安裝船也是有限的,怎么和有限的安裝船協調,怎么利用安裝船特點,這是一個海上安裝最主要的制約條件。
對于陸上項目,項目延遲的因素主要是部件交貨,其他風險比較低。對海上項目,受天氣條件,船只,還有項目管理各種不同的條件制約。海上項目基于這么多不同點,更多是管理層對整體的把控,對這些環節都要有強的把控能力,回歸到海上風機設計,從設計上很難考慮這么多,剩下的就是基于經驗了。對海上風電經驗很重要。
海上風電的維護和陸上也有很大的不同。陸上風電如果是大部件失效,就是吊車,人力進場,基本10天就可以排除故障,但是海上的話,從安裝船的協調,到一個比較專業的團隊,安全風險,運營風險都很大,到保險,到排出故障,歐洲的經驗也要60天。維護成本來說,海上是陸上的12倍,光從天數來說發電量的損失是6倍?;诤I系娘L機的特點,證明對可靠性的關注是至關重要的。
回到整體來說,整個海上風機運營,總的目標還是要降低部件成本。但是對海上來說,風力機的成本一般也就占30%左右,如果要降低成本,更好的選擇就是提高風機的可靠性,這樣只利用了30%的一小部分,可靠性在投資建設中和運行維護中就可以降低成本,同時發電量大大提升。所以從為了獲得海上風電更好的收益角度來說,要投入更大的研發成本,在風機的可靠性研究上。
二、G4平臺的演變過程和經驗分享