圖 | 顧耀華 文 | 趙靚,賴雅文
一個海上風電場的美麗基因
圖 | 顧耀華 文 | 趙靚,賴雅文
2010年6月,上海東海大橋風電場的34臺風電機組并網發電,為當時正在舉行的上海世博會帶去了清潔能源,成為上海這座國際化大都市一道亮麗的風景線。5年后,34臺機組全部順利出質保,于2015年12月進入后運維服務階段。近日,由《風能》雜志主辦,殼牌與華銳風電協辦的尋找“最美風電場”活動來到了上海東海大橋風電場,探尋這座亞洲首個海上風電場的五年之美。
在參觀調研中,風電場的多項創新技術的應用、機組的高穩定性運行、運維人員盡職盡責的服務精神以及多方的緊密合作共同實現了風電場順利運行的“五年之美”,得到了大家的高度認可。
據悉,上海東海大橋102MW海上風電示范項目位于東海大橋東部海域,是歐洲以外全球第一個海上風電場、我國第一個國家海上風電示范工程,項目于2009年3月20日開始吊裝,2010年6月8日全部完成安裝調試、并網發電,2010年8月31日全部完成風電機組試運行考核驗收,2010年9月1日機組進入質保期,2015年11月30日質保期結束,2015年12月1日進入為期兩年的后運維服務階段。
能第一個“吃到螃蟹”并不是件容易的事。為了解決高聳機組承載、抗拔、水平移位的技術難題,項目采用了國內首創的整機吊裝技術——“岸邊基地組裝、海上整機吊裝”的吊裝方法,同時也大大縮短了施工周期,創造了一個月內在工裝船上組裝10臺、海上吊裝8臺的紀錄。這一技術的成功經驗也為未來海上風電機組的安裝樹立了標桿。
“當時海上風電在我國還處于空白階段,技術難度大、投資成本高,每一個步驟的差錯都可能帶來難以估計的損失。比如說機組基礎建設,如果沒有可靠準確的海底地質勘探,那么重幾百噸的機組將有可能發生傾斜,沉入海底,損失將達數千萬。”上海東海風力發電有限公司、上海東海大橋風電場副場長余曉明介紹說。
除了安裝難題的創造性解決,3MW大型海上風電機組的成套技術開發及規模化應用,是東海大橋風電場項目的又一創造之美。據了解,為了克服機組在海上維修要求條件高、易受鹽霧腐蝕、接入電網后的運行穩定性易受干擾,及我國海上特有的臺風天氣影響等難題,華銳風電研發采用了緊湊型風電機組驅動鏈及載荷分流技術、風電機組內設置大部件單元自維修系統、機艙換熱防鹽霧腐蝕系統、低電壓穿越技術等多項關鍵核心技術,有些甚至達到了國內首創和全球首創。
在采訪中,上海東海大橋風電場海上運維的先進理念和經驗也給大家留下了深刻的印象。據介紹,運維之初,華銳風電在管理、人才、物資供應和實際經驗等方面都存在嚴重不足。為此,該公司管理團隊緊急進行人才儲備和培訓,并建立了“公司備件中心-區域備件中心-現場庫房”三級備件供應線,隨時探討交流、總結經驗,一支高素質的運維團隊和物資供應體系迅速建立起來。
在人才培養方面,上海東海大橋現場共培訓海上運維技術人員300人次,其中培養現場總代表30人,培養現場大班長80人。為未來海上風電項目儲備了人才。
在管理上,上海東海大橋風電場建立了經驗交流和信息共享、小組工作制、機組責任制管理等制度,并推出了“計劃運維”理念,優化運維模式,實現了團隊的快速響應和高效運作。
此外,上海東海大橋風電場注重通過大數據分析,根據機組隨季節性變化的出力規律,實現運行維護工作量化,并作為后期設計、評估、管理的理論依據,從而促進了設備綜合利用的最大化。
例如,即使是齒輪箱潤滑油,也嚴格按照每年兩次的周期進行油品質量檢測,通過現場采樣,將油品寄送至預裝潤滑油供應商殼牌所指定的實驗室,通過分析檢測數據,保證齒輪箱在未來一段時間的穩定運行。
“在五年的運行過程中,沒有出現因油品問題所產生的齒輪箱故障。”余曉明談到:“未來風電場將依據檢測報告逐步開展換油工作,對齒輪箱乃至風電機組的運行做好計劃運維。”
據統計,風電場進入后運維服務5個多月以來,項目機組平均可利用率達到了98.52%。
從風電場的初期建設到穩定運行,一路走來,也見證了項目建設各方的合作之美。據項目負責人介紹,上海東海大橋風電場項目從一開始就受到了各方面的重視,其長期穩定的運行凝聚了無數人的心血。
項目初期,在確定技術方案后,業主、監理、整機商和安裝部門緊密的配合,全程把控和檢查工程的各個環節,保證了風電機組設計生產、運輸和安裝的完美效果。與此同時,項目得到了上海市電力公司的大力支持,電網接入系統與風電場同步建設,項目建成后即并網成功,保證了項目效益。這一合作模式,為我國海上風電建設提供了重要借鑒。
海上運維中,由于運維船只需要符合海事、漁政部門的共同監管,同時還要根據實際需要定制工作和生活等設施,船只配備要求高、難度大。了解情況后,上海東海風力發電有限公司積極協助運維團隊,迅速解決了問題。
風電設備的高穩定性和運維工作的合力開展,實現了風電場發電量逐年增加,運營收效超過了預期。據了解,5年中,項目機組平均利用小時數達2082.4小時,累計發電量達到13.29億千瓦時,相當于每年為10萬戶居民提供了綠色電力。
首個亞洲海上風電場的成功建成和順利運行,帶來的是創造之美,運維之美,合作之美,為未來中國海上風電事業的快速發展鋪就了一條成功的海上風電之“路”。