熊禮
摘要:風電后運維市場的技術改造在整體風力發電技術中起到了重要的作用。基于此,本文從風電后運維市場進行技術改造原因和主要的技術改造方向,比如增值類技術改造,糾防類技術改造等方面展開論述。希望可以幫助到我國的相關從業者,提高工作效率。
關鍵詞:風電工程;運維市場;技術改造
引言:我國風電后運維市場的技術改造往往有著設計水平低下,自動化程度較低,電網適應較差等弊端,同時還有著人工成本較小,信息化程度較高,電網環境適應性較強等優點。希望經過本文的介紹與分析,可以提升整體行業的技術水平,使技術人員更好地完成工作。
1.風電運維市場現狀
當前我國風電運維市場前景廣闊,設備商與開發商還有第三方技術企業紛紛進入風電領域。設備商擁有風力發電的關鍵技術,但是其經營重點為整體設備銷售領域。風電安裝后的運行維護不是其工作內容,所以對其資金投入不足。開發商主要為風電行業的資金投入者,需要擴大安裝團隊規模,而安裝人員大多不擁有風電關鍵技術,缺乏運維經驗。第三方技術企業負責風電核心設備的檢測與分析,對運維技術的掌握也比較淺。因此當前我國風電后運維市場技術整體薄弱,急需技術改造。
2.風電后運維市場的技術改造原因
2.1產業成熟度不足
針對風電后運維市場的技術改造原因主要有三點。風電產業整體成熟度不足,復雜環境影響了風電設備的正常運行,電網結構無法適應整體風電設備。風電產業成熟度不足是其中最主要的原因。我國風電設備的整體研發歷史并不長,起初為了快速擁有大量制造核心設備的技術能力,較多的企業選擇了與國外先進公司進行合作,或者采用合資企業的方式進行聯合研究。這種方式雖然可以使我國在短期內擁有大量的風電核心設備,但是整體行業的成熟度不高。尤其是在技術圖紙引進的早期,通過與外國先進企業進行合作,我國風電企業得以快速的大規模生產,無法消化全部技術。由于我國風電市場起步較晚,所以相關材料研發工作也起步較晚,整體風電設備缺少適合的生產材料。以上這些問題最終導致了風電設備產業的成熟度不足。
2.2風能環境復雜
我國是一個領土面積較廣,海岸線較長,風能資源相對豐富的國家。根據我國能源部統計全國850個氣象站的總體數據。距離地面15米高度的風能總功率密度為100w/m2,風能資源的主要儲存量約有35億kW,可以進行開發使用的風能儲量大約有2億kW,近海岸線處可以使用的風能大約有8億kW,總計大約有10億kW。我國主要風能發電地區為三北地區,東北,華北,以及西北,東南沿海地區,內陸部分地區,以及海上地區。內陸部分風能地區地理環境極為復雜,較難進行開發。東南沿海地區以及周邊海洋上方風能豐富,但是開發環境同樣復雜。正因為我國風能富集地區大多地理環境復雜,這就對發電設備的適應能力提出更高的要求,因此就有了技術改進需求。
2.3電網適應性不強
中國風電市場若想健康發展,就必須提高發電設備對電網的整體適應性,來適應未來電網的發展。電網自身的適應能力也影響了發電設備的設計目標,發電設備必須向電網提供穩定,安全的電能。電網對發電設備的適應性問題主要體現在電壓不平衡。電網諧波不穩定,高低電壓穿越等。隨著中國風電市場的快速發展,其對電網自身的適應性要求也越來越高,高電壓穿越技術,這些就是近幾年來電網對于適應性方面新增的技術需求,為了保證電網的各項需求,就需要進行必要的技術改造。
3.風電后運維市場的技術改造分析
3.1增值類技術改造
風電后運維市場的技術改造分析可以分為兩種類型,一種為增值類技術改造模式,另一種為糾防類技術改造模式[1]。所謂的增值類技術改造使用模式,就是使用技術改造的手段來增加風電設備制造商,開發商,以及第三方技術企業的經濟效益。這種增值類技術改造模式主要應用環境為以下幾種:風電整體設備廠的建設時期,其技術水平,后期運行維護能力在當時市場來說是較為先進。在核心發電設備安裝與組網運行時,通過對發電設備的運行維護,以及后期的技術升級過程中,逐漸掌握了新的技術與方法。所產生新的關鍵性風力發電技術以具體技術改造升級的方式實施到已安裝的風力發電設備機組中。通過這種方式,形成最終的技術改造方案。在風電設備安裝前,要對其進行經濟性與安裝成功機率的整體評估,最終得到可以使客戶獲得最高經濟效益的評估方案,在評估方案的基礎上,再進行安裝。風電設備技術改造項目的主要發起人,需要有足夠資金來推動整體性技術改造的具體應用。并愿意進行一系列系統的改造方案。增值類技術改造模式的主要評估方式有幾種維度,進行技術改造前,新技術的經濟評估,技術改造完成后的技術評價,以及最后綜合性評價。而經濟評估多采用EMV價值評判工具進行評估,例如,某技術使用前,某風電廠在理想情況下,獲利為 A 元,在非理想情況下獲利為 B 元。當應用了新技術,預計可提升全場發電率為 18%,而所消耗的總成本假設為C,該風電場的設計壽命為15年,已經運行E年,那么EMV價值=(0.8*1.18*A+0.2*B)*(15-E)-C-(0.8*A+0.2*B)*(15-E)。新疆新風新能環保科技有限公司為例,其使用EMV價值評判法就對增值類技術改造所產生的經濟效益進行評估,不但保證增值類技術改造可以順利實施,也保證了經濟效益。
3.2糾防類技術改造
所謂的糾防類技術改造模式,其主要目標就是解決風電設備運行過程中已經被安全維護人員檢測出的問題,或者說是為了使正常運行的風力發電設備可以更好的適應當地環境所進行的改造[2]。通常的使用場景為,風電廠的安裝時期,沒有檢測出設備自己存在某些問題的情況。在風電設備調控安裝組網后,在風電運行過程中發現存在某些問題的情況。為了主動推進技術進步,而建立各種技術攻關小組的情況。以及完成了全新的技術改造內容,就可以緩解使用障礙或者消除相關問題。糾防類技術改造方案的最終目標就是為了解決問題,或者加強風電設備可以適應當地惡劣環境的整體能力,對其的主要評價方式有以下幾個方面,對問題的評估,所進行改造模式的整體評估,以及施工完成后,最終發電效果的評估。關于風電設備產生問題的專門評估可以使用工程學中常用的質量管理工具。例如效果圖,總體施工流程圖,帕累托疊進圖,散點折線圖等方式來進行評估。對于風電發電設備的某處具體問題,存在有不同的解決方案或者處理模式。對于這類問題,應該使用可具體實施的技術改造方案進行評估,對于這類評估,可以優先選擇矩陣圖像或者點陣法的方式來進行技術改造評估。
3.3預防維護技術改造
預防維護技術改造與增值類技術改造,糾防類技術改造不同,其最主要的特征就是在風力發電設備產生故障現象前,對其進行預防性維護,可以確保整體的風電機組始終在安全狀態下運行[3]。預防維護技術的主要組成部分為調控,檢測,定期維修等,計劃性維護與視況維護是當前維護技術的兩大個體。計劃性維護主要手段為認清風電設備的運行規律,無論哪種工作狀態的發電設備,都需要按照計劃對其進行周期性的計劃維護。視情維護的主要手段是對風電設備中的數據統計裝置進行安裝,并根據發電設備的運行狀況作出相應的維護與檢修。在實際情況下,風電公司往往會將這兩種方法結合起來應用。以新疆新風新能環保科技有限公司為例,其風電設備的運行檢修中,就將這兩種技術結合起來,一同使用,提高了發電設備的整體工作效率。
結論:綜上所述,風電后運維市場的技術改造在整體的風力發電技術中占據著重要的地位。經過本文的論述,相關從業者對運維市場的技術改造作用和相應的技術手段都有了基本的了解,可以使技術人員更好的提升其工作質量,為我國的廣大居民提供更好的服務。
參考文獻:
[1]??? 邢波,趙亮. 風電后運維市場的技術改造[C]. 中國農業機械工業協會風力機械分會.第五屆中國風電后市場專題研討會論文集.2018:32-37.
[2]??? 侯志南.風電運維模式探討[J].山東工業技術,2019(03):199.
[3]??? 席菁華.風電運維混戰[J].能源,2018(01):48-52.