海上風電運行維護策略

李方平

上海能源科技發展有限公司，上海 201100

0 引言

隨著市場經濟的蓬勃發展，海上風電這項綠色能源技術被廣泛應用，但由于海上風電運行整體裝置組成較為復雜，需要進行檢查的系統及結構非常多，作業設備的檢驗工序也較為煩瑣，在開展檢驗工作時難免出現一些紕漏、缺陷[1]。這就要求運行維護人員在檢驗過程中必須時刻保持嚴謹的態度，認真檢查作業設備的每一個細節。

1 海上風電背景研究

風能是空氣流動形成的一種動能。與其他能源相比，風能的儲量很大，真正意義上實現了取之不盡、用之不竭，具有明顯的優勢。目前，我國風能較為常見的用途是風力發電。風力發電是指把風的動能轉為電能[2]。具體來說，是將風能轉化為機械動能，再將這種機械動能轉化為電動能。其工作原理是利用風力驅動風力渦輪機葉片旋轉，然后通過增壓發動機提高轉速，推動發電機發電。風力發電作為目前國內外發展較快的一項綠色能源技術，在陸地風電工程建設快速發展的同時，利用海上豐富的風能資源和先進的科學技術，逐漸開始發展海上風力發電技術。

2 海上風電運行維護現存的問題

2.1 運維標準要求不夠完善

與陸地風電相比，海上風電不僅對技術的專業性要求更高，而且對作業設備的要求也更為嚴格，同時要求運行維護所遵循的標準規范進一步完善。然而，現階段國內海上風電工程項目的運維標準要求還不夠完善。目前，海上風電運維標準要求的內容主要是以陸地風電的已有標準為藍本進行改編，很多內容無法適配海上風電工程實踐。而且，由于各風機廠家的設備選型、耗材使用等各不相同，造成風機油脂更換、冷卻液更換、各零部件保養時間等工作都沒有統一的標準。

2.2 外界干擾影響作業設備

一般來說，海上風電可利用的空間非常大，但由于海洋環境的不穩定性，對作業設備來說是不小的考驗。例如，海上鹽霧濃度高且濕度大，如果風機密封性不足或作業設備表面的抗腐蝕能力較低，極有可能造成風機設備提早失效，從而給海上風電的運行造成不良影響。另外，自然災害的頻繁出現對作業設備的運行十分不利[3]。與陸地風電工程相比，海上風電機組基礎容易受到海面、海底風浪的影響，整體運行環境具有顯著的復雜多變的特征，受到非定常載荷的影響極大，這對海上風電機組基礎要求非常高，若出現基礎掏空，則容易導致倒塔。

2.3 工作人員安全防范意識不強

目前，國內在海上風電工程安全管理方面做的工作還遠遠不夠。（1）部分工作人員的安全防范意識不強，未能在主觀意識上意識到作業設備操作安全的重要性，沒有在對設備日常使用的過程中做到防患于未然，對待設備的管理維護工作不夠謹慎，難以保證海上風電安全運行。（2）沒有根據國家制定的設備安全用電監管標準要求完善具體監管流程，沒有做到各個區域控制設備安全狀況的實時監控。另外，未能定期保養維修作業設備，導致作業設備出現不同程度的老化現象，影響了海上風電的正常運行。（3）在海上風電開始正式應用前，也沒有加強完善相關設備交接試驗配套工作，各個系統之間的協調工作存在不足，導致作業設備在交接試驗過程中存在交叉作業的情況，從而嚴重影響了試驗數據的準確性。（4）相關消防保護措施制備不完善，如消防水泵水壓不足、水槍的射程也相對較短，無法及時疏通沖水管道。如果真的在運行過程中發生了火災事故，就難以在第一時間將火勢控制住，這樣勢必會威脅生命及財產安全。

3 海上風電運行維護的優化策略

3.1 完善運維標準要求

完善的運維標準要求在海上風電設備安裝、使用及檢驗過程中發揮重要作用，因此，為了有效保障海上風電建設全程化的安全性，工作人員必須時刻保持嚴謹的態度，嚴格按照制定的運維標準要求進行管控，將保障設備安全列為管理工作重點內容，并結合實際操作需求，完善運維標準要求，規范作業設備使用操作，盡可能杜絕安全隱患。首先，工作人員要提前做好安裝需要用到的材料、設備等準備工作。在采購控制設備時，應向控制設備制造商明確了解控制設備的具體使用操作方法。其次，要嚴格管控設備的調試運行，并建立健全相應的配套制度，以進一步提高作業設備的安全性[4]。最后，對于控制設備使用操作，必須重視技術層面，只有所應用的技術足夠專業，才能夠最大限度地保障海上風電運行的安全性。因此，工作人員應加強對海上風力發電技術的研究，多借鑒在這方面已取得顯著成就的發達國家的經驗，積極引進先進的海上風力發電技術，通過技術層面的優勢互補，從而更好地服務于海上風電運行工作。另外，在執行海上風電運行維護安全管理時，可以在海上風電運行過程中配備一些視頻監控裝置，經由信息手段加以一體化監管，進而完成全天候監控設備運行的規范化操作，全面提高海上風電運行的安全性。

3.2 定期檢查作業設備，排除安全缺陷

安全缺陷是海上風電在運行過程中直接關系工作人員安全的重要問題。現階段，我國的海上風電在實際工作過程中存在安全隱患和缺陷，以作業設備本身的安全系統等方面存在的問題為主。在對海上風電運行的安全缺陷進行排除時，重點要對各種器械進行仔細的檢查，并在海上風電運行之前做好安全系統的檢查工作。目前，作業設備的安全缺陷中以火災對海上風電運行整體的安全威脅和影響最大。因此，在對海上風電運行的安全系統進行檢查時，不僅要做好各種機械設備和器械的檢查工作，還要做好火災的預防及控制工作，保證能夠在火災發生的第一時間采取措施撲滅火焰，進而保障船舶上人員的人身及各種財產的安全。除此之外，在對海上風電運行的各種機械設備進行檢查的過程中，不僅要注意容易出現故障的位置的檢查，還要做好機械設備的故障修理工作。

3.3 檢驗螺栓安裝，排除主機系統缺陷

主機系統的正常運行是保證海上風電正常運行的基礎。由于海上風電的主機系統在實際運轉過程中主要是依靠機械設備來實現其功能的，因此其產生缺陷的原因大多也來自機械設備的運轉。通過前文分析可以得知，現階段存在于我國海上風電主機及冷卻系統的缺陷主要產生于機械設備的磨損情況。在針對主機系統出現的這種缺陷進行彌補和排除時，主要檢測應用于主機系統中各種機械設備的螺栓在安裝過程中是否符合要求。機械設備本身在經過長時間的使用之后就會產生不同程度的磨損，而螺栓作為連接機械設備中的各種零部件的連接主體，螺栓安裝的質量會對整個機械設備的使用期限和安全性產生重要的影響。在這種情況下，排除海上風電主機及冷卻系統的缺陷，就要從螺栓著手。在對螺栓的安裝進行檢查時，不僅要嚴格檢查螺栓安裝的質量，還要注重利用螺栓連接起來的尾軸的穩定性。這是因為主機中尾軸的穩定性是最容易導致主機出現磨損的因素之一。在對螺栓的安裝質量進行檢查的過程中，不僅要做好螺栓型號的選擇工作，還要對容易出現螺栓松動的問題采取預防和控制措施，以保證整個主機系統運行的穩定性。

3.4 檢查輔助機械設備和相關管路系統

輔助結構也是有效保證海上風電正常工作和運行的重要組成部分。風力渦輪機葉片是海上風電運轉的主要動力載體，因此要及時監測風力渦輪機葉片的旋轉狀態，當風力渦輪機葉片老化時，要及時更換新的風力渦輪機葉片，以保證海上風電系統能夠正常運轉。另外，需要實行全程化安全目標管理，電氣自動化控制設備采購、運輸等各個環節均要以保障海上風電安全性為前提。例如，設備選型的好壞直接影響設備的使用壽命，因此嚴令禁止為降低建設成本，在采購相關管路系統時選擇購買質量不過關的設備，一經發現，必須執法監察、嚴肅處理。同時，采購人員在采購相關管路系統時需購買統一的機型，以便使用后期維修時各組件的通用互換。

4 結束語

綜上所述，機械與電力設備在海上風電運行中發揮著不可替代的作用，工作人員應養成對作業設備定期檢修的自覺性。針對現今我國海上風電運行維護中存在的各種常見問題，在檢驗中要特別重視電力系統及主機等方面的質量檢驗，消除設備缺陷，保障作業設備的正常運轉，從而進一步強化海上風電運行作業的安全性。