“海裝造”為海上風(fēng)場(chǎng)降本增效

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(chǎng)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?？粗幻锥喔叩暮＠?，擁有多年的海上風(fēng)電運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)的現(xiàn)場(chǎng)工作人員告訴記者，海上天氣多變，這樣的情況實(shí)屬常見。

一直以來，難以預(yù)測(cè)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(yùn)維面臨的難題。即使如此，華能如東八仙角海上風(fēng)電場(chǎng)2018年全場(chǎng)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(shí)數(shù)遠(yuǎn)超3000小時(shí)，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(tái)5兆瓦機(jī)組起到了“定海神針”的作用。

　　年滿發(fā)小時(shí)數(shù)高出一籌

站在距離岸邊23公里的風(fēng)機(jī)平臺(tái)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(chǎng)運(yùn)維人員告訴記者，項(xiàng)目自2017年9月8日全部完成調(diào)試并網(wǎng)，運(yùn)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(shì)，正逐步形成海上風(fēng)電的規(guī)?；_發(fā)。而從運(yùn)維角度來說，由于項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)仍較為有限，全生命周期的海上風(fēng)電項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)較少，加上復(fù)雜的海洋環(huán)境考驗(yàn)，海上風(fēng)電的運(yùn)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(xiàng)目總裝機(jī)容量為30萬千瓦，其中20臺(tái)“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(yùn)維成果交出了令人滿意的成績(jī)。

數(shù)據(jù)顯示，由中國海裝提供的19臺(tái)H151-5MW機(jī)型和1臺(tái)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(chǎng)，平均年滿發(fā)電小時(shí)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(shí)數(shù)更是高達(dá)3957h，比同場(chǎng)其它廠家高出近千小時(shí)。針對(duì)每一臺(tái)機(jī)組，中國海裝都制定了差異化的定期運(yùn)維方案，提高每一次上機(jī)維護(hù)的實(shí)效性，不僅提高機(jī)組可利用小時(shí)數(shù)，更是大幅降低了海上運(yùn)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(xiàng)目中的19臺(tái)H151-5MW和1臺(tái)H171-5MW，之所以交出“亮眼”成績(jī)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(jì)階段，就進(jìn)行了充分的機(jī)組冗余設(shè)計(jì)。所謂冗余設(shè)計(jì)，意味著對(duì)采取兩套或兩套以上相同、相對(duì)獨(dú)立配置的設(shè)計(jì)，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(cuò)控制機(jī)制，當(dāng)機(jī)組系統(tǒng)的某些部件發(fā)生故障時(shí)，在適當(dāng)降低機(jī)組部分性能指標(biāo)的前提下，整個(gè)機(jī)組能維持其自身運(yùn)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(cè)試、運(yùn)行分析得出的部件可靠性指標(biāo)對(duì)整機(jī)的硬件、軟件、性能或功能進(jìn)行了冗余設(shè)計(jì)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(jì)劃以大數(shù)據(jù)挖掘分析為手段，搭建及驗(yàn)證機(jī)組可靠性模型，并識(shí)別機(jī)組及關(guān)鍵部件的重要故障模式，采用冗余設(shè)計(jì)、簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)、容錯(cuò)設(shè)計(jì)、穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計(jì)等方法優(yōu)化整機(jī)及零部件設(shè)計(jì)，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(zhēng)分奪秒的快速響應(yīng)運(yùn)維工作也尤為重要。“通常從早上六點(diǎn)半開始檢修工作，為了保障業(yè)主利益，需要在最快時(shí)間內(nèi)完成檢修，如果需要甚至?xí)诖线^夜。”現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員說。“一旦出現(xiàn)風(fēng)機(jī)檢測(cè)異常，我們運(yùn)維小組就會(huì)快速響應(yīng)，根據(jù)當(dāng)天天氣安全、合理地安排出海時(shí)間。”

借助中國海裝的大數(shù)據(jù)LiGa平臺(tái)，具有專業(yè)素質(zhì)的運(yùn)維人員通過調(diào)度中心不斷匯總的實(shí)時(shí)信息，包括預(yù)防性維護(hù)指導(dǎo)與運(yùn)維策略更新，故障信息、故障分析、天氣預(yù)報(bào)、海事信息、計(jì)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(shí)，安全也是現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維工作重中之重。詳盡的安全手冊(cè)、隨時(shí)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(yùn)維安全風(fēng)險(xiǎn)降到最低，中國海裝定期為運(yùn)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(xiàng)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(jì)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(jí)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(yùn)維工作仍受到海上風(fēng)機(jī)運(yùn)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(yùn)維工作的主要部分。

新一代“智能風(fēng)機(jī)”將如何打破“被動(dòng)式運(yùn)維”的局面，在變幻莫測(cè)的海面上“主動(dòng)出擊”、解決問題？對(duì)中國海裝來說，下一步將為海上風(fēng)電機(jī)組帶來“實(shí)現(xiàn)自我管理、有自適應(yīng)能力并實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互動(dòng)”的能力。據(jù)介紹，中國海裝計(jì)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(shí)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(shí)時(shí)評(píng)估的情況下，運(yùn)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(dòng)。對(duì)此，中國海裝工作人員表示，面對(duì)“競(jìng)價(jià)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。（實(shí)習(xí)記者李麗旻）