主题发言

白龙超:大型化趋势下的叶片运维服务难点和关键点

2020-11-06    东方风力发电网

       白龙超:大家下午好,非常高兴今天能跟大家分享我的观点。我今天给大家汇报的题目是大型化趋势下的叶片运维服务难点和关键点。

       汇报的观点分两部分,第一个是叶片大型化趋势的背景,我认为主要有两个方面,一个是平价上网的大背景,另外一个是低风速风电和海上风电的市场的高速发展,对应以上两个方面,降本增效其实是解决主要矛盾的手段。降本增效的具体措施就是降低度电成本和提升发电量,但是这两个措施最终的技术落脚点可能就是落脚到整机的叶片长度和单机容量方面。因此随着相关政策的落地和海上风电市场的持续发展,叶片大型化趋势将成为必然。

       从这个图我们可以看到我们中国风电市场发展的三十年检,叶片的尺寸增加了三四倍,国内最大的叶片长度达到了100米,107叶片已经投产,102的还在计划中,因此叶片的大型化趋势将成为必然。

       然后我讲一下叶片大型化趋势带来的一个变化点,我总结起来,这种变化点可以分为两个大的方面,第一个方面“新”,在大型化过程中,有很多新的设计、新的材料、新的技术来支撑叶片大型化的发展。第二点就是“变”,叶片本身变的叶片的尺寸、塔筒尺寸变的更大,同时在叶片大型化过程中,由于叶片的需求,所以说叶片的设计就更加的精细化,设计的余量会变的更小。同时也是在大型化过程中,叶片的结构会变的更复杂,以及叶片的应用环境也会变的更加复杂。

       我们关注一下对叶片大型化对运维服务带来的变化点,就是这样一个表格,大家简单看一下,主要是一些叶片的尺寸和重量变的更大,这样运维服务的时候施工难度和安全风险都会变的更大。然后是设计变的更复杂,运行条件更复杂,新技术应用也发生了很大的变化,事故难度风险变的更大,叶尖噪音也会变的更加突出,单机容量和经济价值增加之后,造成叶片失效成本变的更高。

       第二部分介绍一下叶片运维服务的内容,这一块儿大家其实在座的都很熟悉,我主要是想结合这个叶片运维服务的内容,讨论一下后面的难点和关键点,所以说带大家回顾一下。我想从狭义和广义的叶片运维服务内容的不同来介绍一下叶片运维服务的内容。

       其实我们从传统来讲,很多人都认为叶片运维服务实际上只是包含叶片的检查和维修,但是实际上这个认识不是太全面,或者说是狭义的。如果从更全面来讲,其实我们上午很多专家都讲了,广义的可能还要包括叶片的状态监测,以及叶片的增功技改。同时这个叶片工作的重点,可能会随着我们服务行业的发展以及技术的发展,这种重点可能也会变化,包括前面很多专家都在强调的状态监测以及叶片技改的重要性。

       第三、第四部分是本次汇报的重点,就是大型化趋势下叶片运维服务的难点和关键点。首先介绍一下大型化趋势下叶片运维服务的难点,这个很明显,叶片在朝大型化发展过程中,叶片服务肯定会变的更难,其中带来叶片大型化产生的新的问题带来的难点,以及之前常规的问题在叶片大型化过程中被逐渐的放大成新的难点和痛点。

       我们根据我们的理解和认识,然后给大家总结了三点难点。第一点是大型化过程中叶片运维服务的施工难度变的更大,其实这个也是非常直接和明显的大型化造成的结果。包括叶片大型化过程中的叶根的尺寸,最大弦长的尺寸,如果大家还是用原有的运维手段条件下进行作业的话,其实这种难度会非常大,而且这个施工盲区会更大,包括因为叶片变的更长更柔,就需要更大的方式来保证,所有的作业都会变的更加的困难。另外塔筒的高度变的更高,从之前的八九十米到一百二十米,一百四,一百六,可能未来是两百,它的增高对于运维服务人员和设备的要求都会变的更高,更重要的是这种安全风险会变的更大。另外包括施工环境,因为大型化叶片的重点可能都是在海上和地面复杂地区,环境因素也会增加施工的难度。大型化的发展造成叶片运维施工服务难度的增加,最明显的结果可能就是造成施工的安全风险变的更大,施工周期变的更大,相对应的施工用工成本变的更高。

       第二个难点就是技术难度变的更高,主要是在叶片大型化过程中会有很多的新材料、新技术、新结构,融入到大型化的叶片中来支撑这种大型化的发展。这些新的技术材料的加入,都会直接造成我们,可能是在叶片的设计阶段和施工阶段这些新材料融入了,但是它肯定会随着叶片的全生命周期流转,流转到运维阶段,它都会对运维的技术难度造成提高。

       举一个例子,包括碳纤维、铜网的维修和之前所有材料的维修技术方法和标准可能是完全不一样的,难度也是完全不一样的,包括你的检测方法和维修方法可能都是增加了新的难度。另外包括新的技术,新的技术本身的加入可能就会增加你运维的难度,同时你在运维上,你包括用在线监测的新技术和新的应对措施。还有另外一点就是随着大型化发展产生的新的问题,包括气弹的问题,叶片大型化变的越来越柔,这种气弹的问题可能在设计端没有办法解决,流转到维修服务阶段,我们就需要通过新的方法来应对,包括降噪的问题等等,都会增加运维的难度以及叶片的失效,随着叶片的增大都会产生变化。

       第三个大型化的难点就是海上运维变的更加复杂,因为海上风电运维本身到达性差,施工窗口期小、登高作业手段少、施工环境复杂等等特点,使海上风电运维服务工作和陆上完全不同,可能是有天壤之别的。这样的话,我们运维资源的调度,运维船的使用,以及人员对海上环境适应的难度,特别是这种登高作业方式,我们在路上常用的吊篮和平台的方式,根据我们现在的应用和尝试,实际上吊篮这种平台,在海上几乎是很难使用的。因为平台特别小,地面的协助特别困难等等原因。另外海上的天气环境变的特别复杂,雨雾、雷电、大风更加频繁,使海上施工的难度更大,安全风险更高,成本也变的更高。

       下一点就是介绍一下大型化驱使下叶片运维服务的关键点。我们所谓的关键点,就是我们在应对叶片大型化发展过程中,我们运维服务有哪些工作需要做的更好。经过我们的思考,我们认为这种关键点最核心的内容应该就是“变”。因为在叶片大型化的过程中,很多的东西,包括新的技术的融入,叶片本身新的变化,我们只能说关键点就是以变应变。它包括我们运维的策略、技术手段等等方面,都需要一个转变。

       讲转变的话,我们提出的第一个关键点,就是低价导向向专业化导向的转变,随着叶片的大型化,首先讲一下低价导向,因为我们对现在市场的这种认识目前市场上被这种很多的低价竞争、低价中标、低价导向的元素充斥,其实低价导向本身就会影响我们叶片运维服务向高质量持续发展。同时,随着叶片大型化发展,以下几个方面的因素可能会使对叶片运维服务专业化的需求变的更高。

        第一点就是叶片的设计变的更加精细,叶片的余量变的更低,损伤的敏感性会变的更高,对我们来讲就是可能融错性变的更小,不专业的维护很快就会产生负面的影响。

        第二点就是叶片的结构变的复杂,其中包括新的材料、新的设计的融入,其实很简单,就是更精密的仪器,需要更专业的维护。我们设备维护的目标,就是叶片的维护目标其实是需要重新进行评估的,是不是需要把叶片更高的可靠性作为它的维护目标。

       另外两点就是从经济价值和维护成本这两个方面分析的,因为现在有一些百米级的叶片,单套可能就超过千万,如果早期一些小的叶片,可能几十万的叶片,如果因为不专业的维护导致失效的话,我们最终的客户或者是风电场业主如果可以承受这种风险的话,但是千万级的随时可能就要重新评估一下是不是还是这种维护目标就要进行重新评估了,会不会需要我们更专业的人员来维护这保护这种产品的可靠性。

       以上几个方面其实我们提出来一个观点,还包括我们前面讲的难点,包括大型化造成了我们运维服务施工难度更大,技术要求更高。为了应对这些难点,其实也是需要一种专业化的,更加专业的安全管控,来保证施工的风险,以及更加专业的技术水准,解决这种大型化造成的技术难题,包括技术方面,包括安全管理方面。后面我会讲一下专业化的一些内容,结合我们的一些工作介绍一下我们对专业化的理解。

       第一个就是服务要素的专业化,就是投入到运维服务中的一些人、设备、物料,这些因素必须要专业化,人要充分的了解叶片,包括叶片的设计、生产、制造、维修、安全等等,其实是一个很综合性的要求。然后设备的话,其实最基本的就是需要一个资质和安全,这里一定要强调一下安全,因为叶片运维服务,我们大部分都是一些登高作业,这种设备的安全特别是个人防护的安全性,是保证我们施工安全风险管控的一个很基础的工作。材料的专业化我认为主要是在材料的选用和使用的标准化精确化。

       第二个部分就是技术的专业化,实际上技术专业化是叶片运维服务的核心,首先你要建立叶片运维服务技术的标准,然后你有叶片检查维修的基础能力,另外你还要有技术创新,新技术开发应对技术难题的能力。

       第三个就是过程专业化,过程专业化更好理解,可能我们需要有现场操作的专业化和过程管理的专业化,过程专业化是保证前面所有技术专业化的落实,管理方面技术方面更好的落实,保证具体效果的一个关键的步骤。

       第四个是管理的专业化,管理方面实际上是一个概括性的工作,主要是要建立管理的标准,并且通过一个科学的管理,保证这种管理的标准落实下去。

       第二个关键点,我们认为它是一个应该从应激性运维到预防性运维的转变。其实上午有很多专家也提到了应急运维,我们这个图品可以看出这不是一个吊装的过程,是一个叶片更换的过程。应急运维我们大家主要做的工作,其实我们在发现叶片损伤,然后进行叶片损伤的处理的过程,但是这个过程当中,我们往往发现叶片的损伤实际上已经很大了,最终已经没有办法维修了,这就倒致了更换。

       为什么强调大型化趋势下的关键点是向预防性运维进行转变呢?其实对叶片更换的损失来说,小叶片可能是几十万的代价,但是对于大叶片的话可能就是上千万的代价。同时前面讲的随着大型化的发展,叶片运维服务的难度、安全风险会变的更大。所以说我们要尽量的避免在这种常规的应急应用包括登高作业中检查的次数,降低作业的风险,以及降低运维的成本。所以说我们把这个预防性运维的思想就是把后期的应急运维的风险提前,把工作重点往前移,然后把这个风险尽量的在前面释放,降低后面的风险。

       然后应急运维具体怎么做呢?第一点我提出的很简单,前面我讲了在线监测这些技术,但是最基础的就是一个定检,就像人的体检一样,为了防止人出现大的疾病,他就要定检,但是这个定检我们提出了预测运维,就是我们巡检的频率一定要提高,包括我们了解了大部分风电场一年一次巡检其实已经很高了,甚至有一些好几年巡检一次,那这种大型化叶片的话,这个巡检的频率需要更高。

        另外,就是我们一些新的技术,其实是为我们运维特别转化的一个新的技术的支撑,包括这些技术的发展可能还并不成熟,但是它必然是一个方向,更是一个大型化发展的需求。

       最后一个关键点,我认为应该是从人工运维向自动化、智能化运维的转变。其实也可以很好理解,因为随着叶片变的越来越大,人工运维施工的难度和施工的风险,以及包括内外部检查的盲区会越来越大,可能会人工运维可能会存在一些本来存在的问题,包括安全风险高,施工效率低,一致性差,施工盲区等等这些问题,叶片大型化发展这些问题会更明显更突出。

       要解决这个问题,我们认为要借助现在高速发展的自动化、智能化技术,包括内外部的检查维修的机器人,以及外部的无人机巡检技术,这些技术的优点其实能够很充分的解决人工运维存在的一些问题。

       最后就是结束语,在结束之前,耽误大家一点时间,跟大家简单介绍一下我们公司,我们公司全称是洛阳双瑞风电叶片有限公司,隶属于中国船舶集团725研究所,我们公司是专注于叶片产品的制造的叶片制造商,从2015年开始,公司逐步的向产品和服务的综合供应商转变。

       风电运维服务部局限于公司内部,近年来,全面面向全行业外部客户,叶片运维服务作为给客户提供的一项重要的产品,我们在叶片大型化方面做了很多工作,包括我们在运维专业化方面的能力建设方面,以及一些运维技术的储备、自动化、机器人的联合开发等工作。

       最后以一个结束语结束我的汇报,就是节片大型化趋势将成为必然,大型化对叶片运维服务市场带来的挑战和机遇是并存的,需要全行业共同面对挑战,协作共享机遇,总之,无论丰韵变化,只要做好准备,叶片运维服务行业的前景必将明朗,未来大有可为。

        我的汇报完毕,谢谢大家。(内容来自现场速记,未经本人审核,如有不妥请联系修改)