探討海上風電機組運行維護現狀

蔡慧軍

摘要：伴隨國家對新能源的重視程度與日俱增，人們致力探究加強清潔能源的方法，風力發電技術也因此得以進步。海上風力發電，是風力發電的重要表現形式，要比陸地風力發電具有明顯優勢，可增強我國清潔能源生產。鑒于此，本文立足海上風力發電技術，探討海上風電機組運行維護方法，希望能有效提高海上風力發電機組效率。

關鍵詞：海上風力;風電機組;運行維護

引言：

海上風力發電所需土地成本偏小，噪聲污染低，且發電效率遠遠超出陸上風力發電效率，非常符合我國大力發展的發電技術要求[1]。然而，在建立海上風力發電廠后，因其作業環境與陸地相差甚遠，便在無形中增加了運營維護成本。下面，本文主要針對海上風力發電運營維護現狀展開闡述，提出了幾點維護方案，并進行了一番展望。

一、目前海上風力發電運營維護現狀

現階段，在運營維護海上風力發電機組時，面臨著各種各樣的困難。因海上風力發電機組普遍擺著在海面下方，甚至深入海床，便導致這一部分基礎長期遭受海水沖刷與腐蝕，加速了老化程度。日前，常用的打樁方法仍以“單樁桿法”為主，主要將直徑為四米左右的鋼管打進海床，進入海床二十米左右的部位。這樣一來，雖然為后期建設基地帶來了一定便利，但是整體安裝過程相對復雜，且難度偏高，在后期運營維護時，需要定期展開清理。同時，在針對海上風力發電機組鉆孔定樁之際，無法保障所有機組建設處的海床能維持在同一平面。在具體使用三腳架結構建設機組時，雖然可以在一定程度上抵消部分海水壓力，以及有效降低機組老化速度，但同樣會為后期維護帶來一定壓力，影響維護船只的自由進入，增加維護負擔[2]。

二、海上風電機組運行維護方案分析

（一）增強問題預防

若想加強問題預防能力，并取得有效的預防成效，首要任務就是針對海上風力發電機組展開定期維護作業，規定期限檢查機組設備運行狀態，并調試機組設備的各項參數。如果發現在設備中存在老化零件，應立即更換，以便能從根源處降低風險概率。

（二）優化維護運營計劃

科學制定運營維護方案，以一年時間、兩年時間等為規定期限，劃分維護周期。在正式制定運營維護計劃前期，需要全面了解與掌握海上風電各機組運行狀態、機組運行環境以及考慮其是否會遭受地理條件及天氣狀況等因素的影響，以保障維護周期的科學性與穩定性。在經濟條件允許情況下，還可針對海上風電機組設備安置監測裝置，實時監測各基礎部件運行效果，以便提高運行維護效率，減少突發狀況出現概率。另外，在制定計劃期間，應充分考慮各種嚴重故障發生的可能性，并針對各個部件發生故障后的維護成本展開預算，重點監測可能發生故障的部件，全面增強運營維護計劃合理性。

（三）增強維護范圍控制

何謂增加海上風電機組維護范圍控制力度，實則就是在風電機組設備中，如果某一零件出現了故障，就應立即針對其進行維護檢修，并針對與其相關的部件以此落實預防性維護檢查工作。通過分析該零件故障程度及原因，判斷其他零件是否也需要維修，或者更換。在擴大維護范圍后，更易于提高維護效率，在每一次維護工作中，都需要針對其他關鍵零件展開檢查，以避免在后期發生事故時，再進行大范圍維修，進而有效節約后期運營維護成本。不得不承認，如果海上風電機組設備中的關鍵部位出現故障，則極有可能引發連鎖反應，導致其他部件也出現故障，直接威脅整個運行系統的穩定性。需要注意的一點，在加強維護范圍控制后，會為整個維修過程帶來一定局限性，雖然可有效節約長期維護成本，但是在此次維護時，需要維修船只攜帶大量維護工具及備用零件，勢必會增加維修單位單次購入載重量及成本[3]。

（四）增強應急維護

應急維護是結合各海上發電廠實際運維情況，制定的運行維護方法，主要針對突發應急情況的設備進行靈敏反應與處理。在海上風電機組運行時，極有可能遭到雷暴天氣及颶風天氣等氣象災害的影響，從而損毀電網，這就需要及時針對風機若干部件進行修復處理。

（五）完善事后處理

這里所謂的“事后處理”，實則就是在海上風電機組某一區域部件發生故障前期，無需針對其展開日常維護處理，而是在其發生故障后，由專業維護人員進行作業。因未針對相關設備部件展開規律性定期維護，所以具體工作人員無法及時了解部件發生故障的具體時間、原因，很難做出靈敏的反應，這就需要工作人員在日后維修運營時，做好長期準備，并適當儲存對應備件。該種維護方法，更適用于非關鍵型設備。在完善事后處理方案時，需要全面考慮海上各種不利條件，如暴雨、大浪、颶風等，盡可能的避免在惡劣天氣下外出維護。因此，相關工作人員應在日常作業時，要注重學習專業知識，了解設備維護技巧，汲取更多設備維護經驗，增強專業實力，以保障事后處理作業工作更規范、更高效。

三、海上風電機組運行維護未來展望

在不久的將來，海上風力發電場的建設勢必會發生一定改變，將由近海轉向深海，建設范圍也會不斷增大，發電機組規模與頻率日漸提高。同時，這就需要相關維護人員，具有超強的專業素養，并不斷引入新型維護工具及維護理念。同時，還會帶動監測系統的發展。在深入深海維護海上風電機組時，人力維修成本與維修工作難度均要超出近海維修成本及難度，需要克服更多復雜的環境因素。所以，為了確保降低人力維修頻率以及有效控制維護成本，則應不斷提高機組應對惡劣環境的能力，這就需要添置更多高效監測機組設備的管理系統，一旦出現設備老化或損害情況，通過監測信息，便可給出精準數據，便于相關維護人員迅速處理，從而減少工作人員維護難度，促使海上風電機組迅速恢復正常作業狀態。

結束語：

綜上所述，海上風力發電是保障我國能源安全的關鍵發電形式。所以，應進一步認識當前的海上風力發電機組運行困難，針對相關問題加強預防力度，并制定完善的預防處理計劃，增加預防控制范圍，以推進海上風力發電機組運行維護工作順利落實。

參考文獻：

[1]李綠琴. 海上風電運維船的發展探究[J]. 科技創新與應用，2019，000（034）：77-78.

[2]顧展召. 海上風電機組運行維護現狀研究與展望[J]. 科學與信息化，2019，000（034）：P.85-85.

[3]謝魯冰，李帥，芮曉明，等. 海上風電機組維修優化研究綜述[J]. 電力科學與工程，2018，v.34;No.216（04）：61-69.