發電量提升技改不能任性

文 | 秦海巖

發電量提升技改不能任性

文 | 秦海巖

《可再生能源法》實施以來的十年間，借助于國內市場的拉動，我國風電技術水平取得了巨大進步。各種創新技術陸續實現了商業化應用，風電機組各項性能得到了極大提升。受益于規模化發展，實踐經驗得以快速積累，促進了設計的完善、工藝的改進，質量和可靠性進一步提高。技術的迅速進步，帶來了對舊有機組改造提升的需求和可行性。風電場業主、整機企業、第三方技改公司紛紛將發電量提升技改作為新的商業機會而投身其中。目前，已有不少風電項目通過技改提高了發電量，獲得了可觀的收益。

但是，我們也發現在這些完成的技改項目中，各方更多聚焦于改造帶來的發電量提升效果，而忽略了對機組安全性帶來的影響，幾乎很少有人進行科學的安全校核和評估，由此埋下了安全隱患。發電量提升技改手段很多，可以從提升對資源的利用效率入手，把機組移挪到資源更好的機位；加高塔架獲得更高風速；引入扇區控制，降低尾流影響等。還可以通過提高機組的性能水平，包括：主控程序優化，葉片更換或加長，更換部件等。這些手段，往往會導致載荷的提升，系統的失配。例如，一些機組被加高塔架或移機后，使自身所處環境及周邊環境發生了變化，不僅本身載荷會增加，還會對其他機組的風況條件產生影響，致使其他機組疲勞載荷加大；機組在進行控制策略優化或更換部件后，可能影響部件的工作條件，導致超負荷工作。這些安全隱患，輕則可能增加機組故障，影響機組和部件使用壽命；重則會引發機組倒塌，發生機毀人亡的重大安全責任事故。因此，關鍵技術改造之后必須進行安全評估，用管理和技術的手段避免上述問題的發生。

針對不同的優化改造方法，安全評估工作也有所不同，比如：對于移機等改變工況條件的技改項目，需要確定各機位新的風況條件，并與機組設計條件進行比對，如果工況條件超出機組設計水平，則應進行機組載荷計算，如載荷超出機組設計載荷，還應進行機組各部件極限和疲勞強度進行校核；對于更換或加長葉片、加高塔架、改變主控程序等機組設計優化項目，需要重新進行機組控制評估和載荷的仿真計算，如果載荷變大，還應重新進行機組各部件安全性評估，并且當設計改動較大的時候，如葉片翼形變化、葉片長度變化超過2%、機組額定轉速變化超過2%等，還要按照IEC的相關要求重新進行型式試驗，涉及內容包括載荷測試、功率曲線測試、安全功能試驗以及葉片全尺寸試驗等；對于齒輪箱、變頻器等部件散熱器的輔助功能改造，雖然對于機組整體安全性影響較小，但也應通過分析和試驗手段來驗證改造后部件的安全性和有效性，避免因小隱患導致大問題。

安全是一種文化，對于需要在復雜環境下穩定運行二十年的風電設備而言，更需要開發商和技改主體把安全視做生命線，從思想上給予高度重視。美國著名安全工程師海因里希通過大量調查得出結論，88%的工業事故可以歸結為人的不安全行為。不依規對技改項目進行安全性評估就是人的不安全行為，由此帶來的后果，相關單位不僅要付出巨大的經濟代價，甚至還要承擔安全生產的法律責任。發電量提升技改不能不講科學，不能任性而為。安全是必要的前提。