海上風(fēng)電系統(tǒng)的運行維護分析

林琳 張婷

【摘? 要】隨著我國社會經(jīng)濟的全球化發(fā)展，風(fēng)電行業(yè)逐步取代了傳統(tǒng)的電力行業(yè)，在電力發(fā)展過程中占據(jù)主導(dǎo)地位。風(fēng)電產(chǎn)業(yè)又分為陸地和海洋兩個部分，因為陸地風(fēng)電產(chǎn)業(yè)對于土地面積有著很高的要求，在現(xiàn)階段土地資源珍貴的背景下采取了海上發(fā)電方式，陸地風(fēng)電的應(yīng)用頻率不斷下降。與陸地風(fēng)電相比，海上風(fēng)電的污染度較低，且具備很豐富的能源，但是就發(fā)展現(xiàn)狀來說，由于運行維護成本較高，其發(fā)展受到了一定的限制。

【Abstract】With the globalization development of China's society and economy， the wind power industry has gradually replaced the traditional power industry， occupying a dominant position in the power development process. The wind power industry is divided into two parts： land and sea. Because the land wind power industry has a high demand for land acreage， under the background of precious land resources at this stage， the offshore power generation mode is adopted， and the application frequency of land wind power continues to decline. Compared with land wind power， offshore wind power has lower pollution and rich energy. But as far as the development status is concerned， due to the high cost of operation and maintenance， its development is subject to certain restrictions.

【關(guān)鍵詞】海上風(fēng)電系統(tǒng);運行維護;控制措施

【Keywords】offshore wind power system; operation and maintenance; control measures

【中圖分類號】TM614? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2020）08-0101-02

1 引言

在我國海上風(fēng)電系統(tǒng)運行維護的過程中，其主要的特征就是很容易受到天氣環(huán)境的影響，一旦環(huán)境惡劣就會影響其使用性能，該特征在一定程度上增加了海上風(fēng)電運維工作的難度。現(xiàn)階段，我國海上風(fēng)電發(fā)展規(guī)模較為穩(wěn)定，其風(fēng)電機組運行趨勢也不斷朝著大容量并網(wǎng)推進，因此，科學(xué)有效的運行管理機制，能夠更好地提升其安全和穩(wěn)定性，這成為當(dāng)前新能源發(fā)展建設(shè)的重要內(nèi)容。有效實施臺賬和計劃，以及安全控制措施等，能夠促使我國海上風(fēng)電運行維護工作健康發(fā)展。

2 海上風(fēng)電系統(tǒng)運行維護的難點

2.1 過度依賴和受制于市場

海上風(fēng)電系統(tǒng)開發(fā)的主要平臺，其技術(shù)含量過高，且核心結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，但是得益于各方力量能夠更好進行分工合作，促使海上風(fēng)電行業(yè)快速發(fā)展，并有效解決能源管理問題。從我國未來的長足發(fā)展角度出發(fā)，海上風(fēng)電系統(tǒng)運行中常受到技術(shù)方面的制約，例如，運維過程中涉及領(lǐng)域較多，海上風(fēng)電核心技術(shù)及自主性能力存在不足，很多設(shè)備過于依賴供應(yīng)商，使得海上風(fēng)電運行建設(shè)過程中存在很多不確定因素，增加其投資風(fēng)險。所以應(yīng)全面和有機進行協(xié)調(diào)和處理，從而促使海上風(fēng)電系統(tǒng)運維能力不斷提高。

2.2 交通不便

在海上風(fēng)電系統(tǒng)運行過程中船舶作為重要的交通工具，主要的特點就是其機動性比較差，其通勤時間過長，一旦航行至危險位置，就會造成很大安全問題及隱患。立即終止夜間工作，縮短在海上工作的時間是唯一避免該類問題的方法。

2.3 監(jiān)控設(shè)備過多

在海上風(fēng)電系統(tǒng)運行工作過程中，環(huán)境是最為惡劣的因素，所以想要更好地完成該項工作還具備很大挑戰(zhàn)，同時，還面臨較高的維護管理成本。此外，由于風(fēng)電機組設(shè)備維護管理工作難度大，所以在實際運行中為了監(jiān)督作業(yè)會增加一定的監(jiān)控設(shè)備，這在一定程度上致使我國海上風(fēng)電監(jiān)控設(shè)備出現(xiàn)過多的現(xiàn)象。

2.4 海上風(fēng)電場運行維護費用較高

隨著我國海上風(fēng)電運行機組功率容量不斷提高，且趨于大型化的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，風(fēng)電運行機組體積也不斷增加，直接增加了風(fēng)電設(shè)備維護管理的難度。同時，由于海上工作條件特殊，使得風(fēng)電設(shè)備機組故障發(fā)生率較高，但是由于海上工作依賴船舶，且常常需要專門的大型設(shè)備，不但使得工程量增大，且成本費用也會增加，加之受天氣環(huán)境等因素的影響，致使其很難順利開展作業(yè)，在一定程度上增加了人力與經(jīng)濟的成本。

3 海上風(fēng)電系統(tǒng)運行維護的措施

3.1 有效轉(zhuǎn)變運行方式

在我國當(dāng)前海上風(fēng)電系統(tǒng)運行中，進行有關(guān)故障或其他計劃檢修時，會消耗大量人力與物力等各環(huán)節(jié)成本。現(xiàn)階段，我國社會經(jīng)濟不斷發(fā)展，運用當(dāng)代先進的科學(xué)技術(shù)完成運行維護工作，將其當(dāng)前發(fā)展模式轉(zhuǎn)化為狀態(tài)檢修模式，并作為主要的內(nèi)容，將故障與計劃檢修作為輔助內(nèi)容進行操作。在運用狀態(tài)檢修時，要將風(fēng)電機組運維的狀態(tài)作為基礎(chǔ)內(nèi)容，對潛在故障進行合理的控制，并做好相應(yīng)的巡視檢查，對獲取的有關(guān)信息進行整合，對設(shè)備的實際運行情況進行評價，合理安排檢測位置和時間。當(dāng)前，根據(jù)狀態(tài)檢修的運行方式及機組運行特點，實施全方位監(jiān)測，對機組進行綜合性的合理評定，并確定其是否應(yīng)進行檢修，還要對重點的位置進行合理維護，保證整個作業(yè)的實效性，從而獲取最佳的結(jié)果。此外，有關(guān)工作者應(yīng)合理地控制機組運行過程中的信息數(shù)據(jù)、監(jiān)測不同位置的實際狀況，并對其他運行的風(fēng)機機組設(shè)備進行統(tǒng)一檢修，在很大程度上可以更好地降低檢修維護工作的成本造價，確保其運行效率。

3.2 加強海上風(fēng)電機組的故障檢修

故障檢修也被叫作事后檢修，這是風(fēng)電機組一旦出現(xiàn)故障后所開展的各項檢修作業(yè)，其能夠節(jié)約運行前期監(jiān)測工作的成本，還能避免出現(xiàn)過度維護的問題，其缺點就是運行維護方式過于傳統(tǒng)，很容易出現(xiàn)一個部件出現(xiàn)問題，其他部件也會受損的現(xiàn)象。故障檢修和定期檢修方式是當(dāng)前風(fēng)電行業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的檢修方式。由于海上風(fēng)電系統(tǒng)運行過程中受到海況及天氣因素的影響較大，因此，隨著海上風(fēng)電不斷朝著深海發(fā)展，其離岸的距離也更遠，加之船舶航行的速度也比陸地車速慢很多，其抵達的時間也會更長，從而增加了故障檢修的時間，并降低了機組的可利用率。其主要受限于實際檢修經(jīng)驗存在不足和產(chǎn)品質(zhì)量不佳，以及海況惡劣環(huán)境的影響，因此，在一定程度上加強故障檢修能夠更好地控制海上風(fēng)電設(shè)備運行維護問題。

3.3 基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)建立風(fēng)電新能源大數(shù)據(jù)平臺

海上風(fēng)電系統(tǒng)運維信息數(shù)據(jù)的主要來源分為以下兩個方面：隨著大數(shù)據(jù)信息技術(shù)的應(yīng)用，其可以實時對工作數(shù)據(jù)系統(tǒng)進行計算與統(tǒng)計，但是其無法對以往運行的信息數(shù)據(jù)進行深入挖掘;風(fēng)電設(shè)備在其生產(chǎn)運行系統(tǒng)中會存儲一定的設(shè)備數(shù)據(jù)等結(jié)構(gòu)化信息，其中，多種類型的傳感器會定時定期對風(fēng)電機組運行的狀態(tài)數(shù)據(jù)進行收集整理。此外，可以利用大數(shù)據(jù)進行分析，半自動化的工作評價是當(dāng)前風(fēng)電機組設(shè)備的重要監(jiān)測方式，在對其監(jiān)測過程中，很難發(fā)揮設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)信息的主要價值，所以應(yīng)建立風(fēng)電新能源大數(shù)據(jù)平臺，深入研究和分析設(shè)備狀態(tài)信息數(shù)據(jù)，為建立海上風(fēng)電機組設(shè)備故障預(yù)警系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

3.4 加強工程的計劃管理

在海上風(fēng)電系統(tǒng)運維工作中，工程計劃管理作業(yè)應(yīng)將出海的檢修時間作為基礎(chǔ)條件，確保各項工作能順利實施與進行，并提高檢修工作效率，對氣象進行預(yù)測，做好有關(guān)數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)計，依照獲取的數(shù)值擬定最佳的維修計劃，從而將其衍生到長期的工程計劃管理范疇。如在進行工程計劃制定的過程中，應(yīng)提前對每個重要的位置進行統(tǒng)計，并做好一定的銜接工作，確保整個風(fēng)電設(shè)備機組能夠穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。

3.5 做好船舶的安全檢查工作

想要規(guī)范海上交通船舶的配置與應(yīng)用狀況，要對進入平臺的船舶進行合理的安全檢查。同時，該類船舶應(yīng)持有我國海事管理局所頒發(fā)的證書，還應(yīng)配備各類基礎(chǔ)救生設(shè)施。在船舶進行合理的檢查監(jiān)督后，應(yīng)立即通知業(yè)主及相關(guān)安全管理部門，對其相關(guān)安全文件資料和船舶通信的信息數(shù)據(jù)進行復(fù)核。此外，應(yīng)急計劃工作應(yīng)簡潔明了，且具備一定的可操作性，與我國相應(yīng)的海洋安全和消防安全等各類計劃進行結(jié)合。在安全緊急演習(xí)工作結(jié)束后，對緊急演習(xí)進行評估，將其作為基礎(chǔ)條件，并對應(yīng)急工作方案進行修訂與完善。

3.6 做好臺賬管理工作

臺賬管理工作是對工程項目建設(shè)中應(yīng)用的各類機械設(shè)備的相關(guān)資料進行管理，可以直觀地反映其運行狀態(tài)。在海上風(fēng)電系統(tǒng)運維中，需要建立全面系統(tǒng)的臺賬管理機制，對控制設(shè)備運行進行精準(zhǔn)分析，及時對其進行調(diào)整，確保工作效率。此外，風(fēng)電機組運行維護工作的時間一般平均為5～6個工作日，要進性準(zhǔn)確和詳細的臺賬管理記錄，這樣可以有效預(yù)防運維中出現(xiàn)漏失的不良問題。

4 結(jié)語

總之，在海上風(fēng)電系統(tǒng)運行維護的過程中，其主要目的就是貫徹當(dāng)前全生命周期理念，進行全面監(jiān)控工作，對機組做好維護檢查，降低運維成本，確保海上風(fēng)電系統(tǒng)的安全，進而不斷提升風(fēng)電發(fā)電總量，滿足人們對電量的需求。另外，應(yīng)最大限度地提高我國電力企業(yè)整體的社會經(jīng)濟效益。因此，要對海上風(fēng)電系統(tǒng)運行維護的難點進行分析，并在具體作業(yè)中，針對不同的問題選擇合理的控制管理方式，從而合理地解決當(dāng)前運行維護中存在的問題。

【參考文獻】

【1】吳益航.海上風(fēng)電運行維護問題策略探索[J].電力設(shè)備管理，2018（12）：67-69.

【2】張先亮.海上風(fēng)電發(fā)展趨勢及關(guān)鍵技術(shù)研究[J].能源工程，2013（01）：35-39.