CWPC2024：中國華能集團有限公司新能源事業部二級咨詢、中國電力企業聯合會風力發電分會副會長張曉朝發表《風電可靠性管理的探討》的演講

大家好！

可靠性的問題是大家現在越來越關心的，從行業內到各方面，包括昨天和今天的一些嘉賓都在講行業的可靠性問題。我從另一個維度來去看待這個，因為我一直認為現在所有出現的技術上問題或者這些災難性事故都是由于管理的問題而產生的，我想從更宏觀的管理上去探討，它是一個很系統的事情。不單是風電，實際上這個題目可以在各個行業，包括在座各個企業家都可以借鑒的。制造業是我國的重中之重，立國之本，強國之基，所以也是高質量發展很重要的事情。

我想從3個方面講一下：面臨的挑戰、問題分析、可靠性管理的探討。

1.風電可靠性管理面臨的挑戰

我就講兩個方面，我們風電在未來30/60年量是越來越大，這是一個預測。到2060年的時候，大致風電的裝機容量會達到20多億，去年我們是達到4個多億。再加上循環利用20年壽命周期，保守的估計就在這個過程中會凈增30億千瓦裝機容量，它的可靠性面臨很大的量上考量。二是可靠性的問題越來越多，目前陸上風電事故越來越多，尤其從2020年搶裝潮之后倒塔、葉片折斷、著火，包括發生大批次的齒輪箱發電機，這些都是批次性問題，所以這是越來越多。海上風電現在也是風險越來越大，而且很多機型都沒有經過長期驗證，我們就放到了海上。前天我專門到海上風電看了一下，我調研過很多，反正我感覺有點越來越害怕。還有可靠性的問題，早期這些可靠性運行到目前沒有解決，比如批次性的變槳系統、主控系統、偏航系統、發電機、齒輪箱等主要故障，日常的還是越來越高，這上面占的比重還是非常大，還沒有解決，所以我們就把問題分析一下。

2.可靠性管理的問題分析

為了保證風電設備20年有效運行的情況，我們要通過一些現象來看在可靠性管理上的本質問題。

基因問題，資源的稟賦與環境因素的影響，適配性問題。不管陸上和海上，包括山地、地形地貌，都會影響風資源。我一直在說靠天吃飯，風資源好壞和有效的能量吸收影響了風場收益，這是一個基因工程。尤其在一些特定的環境下，如果不把它弄清楚，換句話說，就很難把風捕捉到。資源稟賦與主設備的適配性，主設備與輔助設備的適配性，目前也是出現了很多問題，大家往往忽略了這些方面。包括從系統的角度上來講，包括葉片的選型、主機的選型、材料的選型，都是在這里出的問題。因為在自然物理學過程中流體是最難捕捉、變化最多、最難掌握的。大多數流體力學這些方面都是經驗上的公式，很少理論上的，除非邊界是硬約束的，可以用理論來推導，其他都是要用公式來推的。在系統選型上如果沒有一定經驗積累和案例積累、實證積累，很難打造它的有效性。設備可靠性與投資的問題，原來我都講過，這個關系最主要的核心點，初始投資在以后度電利潤中75%是財務費用和折舊費用，所以它影響。這個和可靠性又是一個悖論，所以他們之間需要找一個平衡點，找一個最佳的點。

初始設備可靠性問題，首先是設計與驗證的問題，作為設計輸入與輸出之間的關系，我們在設計認證過程中出了很多問題。在輸入時這些參數要達到捕捉風資源主機的設計，包括輔件的設計，在輸入時要達到什么樣的目的，輸出時能不能滿足，這上面做的越來越不太理想。在整個產品過程中樣機與驗證，要試運行，不試運行發現不了設計缺陷、工具缺陷和改進方向，型式認證。我們也不能回避行業出現的問題，新機型越出越快，迎合一些不懂行業主/管理者的口味，今天推一個大的，明天再推一個大的。驗證過嗎，沒有驗證，然后你就敢用，這個就是問題。批量生產與可持續性的關系，批量生產和長期都要生產這種機型，它的工藝過程和質量控制都是有關系的。

產業鏈的可靠性管控問題，上游產業鏈產品的質量管理與協同互動、合理采購行為。

過程管控問題，總廠與分廠質量差異性非常大，包括人員技能都不一樣。包括工業母機與工裝設備配置，這些差異化都是有的，有效的配置都有問題。創新的問題就不再多說了，創新技術可以用，但論證怎么辦。過程需要有，這個都是要有一系列方法。按照創新的名義進行攀比，實際上不是創新，也可能是簡單復制。所以從0到1，這是原創。1到100是小規模驗證，100到10000的過程才是大規模生產的過程，這些環節都有不同驗證的過程。

我這個題目非常大，我曾經給一個企業講過3個小時，關于可靠性的，這是一個系統問題。核心問題就是：質量管理體系的有效執行性。

中間環節管控問題，這里涉及到存儲與運輸、安裝過程管控，前面董主任也都講過。設計儲運和吊具都是需要管理細節，核心問題是把控外部影響的能力。

生產運維管理的問題，各位嘉賓非常多，這里一個很重要的點，就是運規和操規的有效執行性。我經常在講一個故事，你買一輛車之后，人家告訴你說5000公里去到4S店保養，然后你開了2萬公里再去保養，里面零部件基本就完蛋了。我們不能借著搞了智慧運維，你把整個設備運規不執行，這個肯定有問題的。這里智慧運維管理和項目上實物管理變動關系的問題。

3.有效可靠性管理的探討

用系統工程思維，頂層設計行業鏈的可靠性管理。系統設計方面，產品的設計，當設計一個產品之后就要考慮整個工藝實現的設計，包括工器具配置，用什么樣的母機，用什么智慧手段制造出來。另外是把它裝配起來，還有在設計產品時儲存運輸的方案都要設計出來，包括安裝，包括調試的方案。還有運維的設計，比如說密封圈問題，從一開始產品設計根本沒有考慮過以后的工藝運維實現的問題，往往現在所有產品中最容易被忽略的問題。大家光知道一個產品設計出來，想想我們在航天領域為什么很少出問題，可靠性管理是非常嚴格的。哪怕宇航員戴的耳麥結構性設計是什么樣的可靠性，帶到天上之后對它損害的設計，這里都是要驗證的。驗證完之后才能去改，現在整個這一片可靠設計一開始就沒有做成，細想想就有問題了。還有一個重點是綠色發展，從綠色角度上可回收、持續性，進行生態的友好型。我們早期設計一些可降解的材料，對生態影響不大的材料，綠色理念需要植入的。

制造過程方面，新產品推出越來越多，制造量能不能滿足，那工藝流程是需要再造的。你不去再造這一塊，就很難。還是按尺寸比較小的原始去做肯定不行的，必須要對供應鏈重新審視。另外，管控應該往上游去延伸，上游管控量有效控制去做的，它的質量體系行不行，一些微小材料和部件會影響你的質量，你不去管控是有問題的。另外是減少人為因素，包括先進制造技術和先進的輔助設施就要上。最后是人的因素，工藝紀律嚴肅性決定了很多產品質量的問題。同樣的一個產品設計，換句話說，和老外設計一模一樣，為啥它的質量好，你的質量不好，工藝紀律的問題。

儲運、安裝及調試方面，這里對環境的因素，對氣候的影響，整個考慮一下。包括運輸目的地，這個比較多了。

生產運維方面，我們不管搞什么手段，智慧運維監測手段和實物資產是離不開的，既然離不開就要管理實物資產。我們做預測預防性都是圍繞實物來做的，包括作為葉片微小的都是要圍繞實物。不通過現場定期的運維，就有可能小故障變成大故障。

時間關系，我就講這么多，不展開講了，因為課題非常大。

謝謝大家！