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海上风电运维呼唤智慧化|《海上风电》系列报道⑥

作者:
能源产业聚焦
来源:
中国能源产业发展网
2022/04/20 22:12
浏览量
【摘要】:
《2030年前碳达峰行动方案》提出到2030年,我国风电太阳能发电装机容量将达到12亿千瓦以上。在“双碳”政策的大背景下,海上风电迎来规模化发展的春天,从而即将衍生出巨大的后市场服务需求。

本网讯|4月7日,广东省揭阳市人民政府印发《揭阳市能源发展“十四五”规划》,根据规划,揭阳市将推动海上风电运维基地建设,推进设立海上风电运维中心。

然而,与陆上风电相比,我国在海上风电运维领域缺乏成熟经验,标准体系不完善,运行维护面临巨大挑战,因此业内呼吁,推动运维规范化、智慧化势在必行。

运维的巨大市场逐步展露

我国海上风电行业蓬勃发展,随着沿海重点省市不断发力,我国海上风电运维的巨大市场将逐步展露,运维需求与日俱增。

在风电后市场服务领域,运维基地的智能化建设与运维装备制造为主要省市的重点建设方向,沿海地区已经在相关文件中进行了布局。

福建省在2021年5月发布的《加快建设“海上福建”推进海洋经济高质量发展三年行动》中提到,要加快培育发展智慧海上风电运维项目;2020年9月发布的《广东省培育新能源战略性新兴产业集群行动计划(2021—2025年)》提出提前布局海上风电运维基地,配套相关基础设施,组织开展运维技术设备研发制造和专业队伍建设。

“十四五”期间,广东、福建等风电运维重要产业集群区域均发布了行业重点建设方向,例如广东省提出在2021-2025年间要提前布局海上风电运维基地,福建省计划在2021-2023年要重点拓展智慧海上风电运维项目,浙江省在“十四五”期间要重构海上风电运维体系等。

运维成熟经验及标准待补

与欧洲国家相比,我国海上风电行业发展时间相对较短,海上风电运维行业尚处于起步、探索阶段,面临成本高、运维经验存在明显不等挑战。

据相关数据显示,海上风电平台运行维护费用,相较于陆地风电设备运行维护费用高2-4倍。对于海上风电来说,后期运营维护费用占到成本的一半以上,远远超过机组设备成本。

此外,我国在海上风电运维领域缺乏成熟经验,目前采用的运维方法以借鉴陆上风电为主,即主要采取计划检修,并辅以故障检修的运维策略。这一运维模式并不能很好地适应海上风电的运行特点,且运维人员的海上交通受海况影响。

与陆地风电相比,海上风电不仅对技术的专业性要求更高,而且对作业设备的要求也更为严格,同时要求运行维护所遵循的标准规范进一步完善。然而,现阶段国内海上风电工程项目的运维标准要求还不够完善。目前,海上风电运维标准要求的内容主要是以陆地风电的已有标准为蓝本进行改编,很多内容无法适配海上风电工程实践。而且,由于各风机厂家的设备选型、耗材使用等各不相同,造成风机油脂更换、冷却液更换、各零部件保养时间等工作都没有统一的标准。

智能诊断能力不足以支撑运维成本降低,是海上风电产业依然面临的主要问题之一。主要是机组运行、故障数据的匮乏等原因影响了远程诊断和预警水平的提高,海况的不确定性常引起连续停机,而海上交通很不便利,加之恶劣条件影响,导致维护作业有效时间短、效率低。未来我国海上风电运维需求将不断增大,破解运维难题、提高运维能力势在必行。

智慧化运维成趋势

海上风电运维市场不断扩大,其与大数据、云计算等新兴信息技术的融合也进一步加快。大型化、专业化、标准化、智能化也是未来海上风电发展的趋势。

近日印发的《“十四五”现代能源体系规划》提出,发展智慧风电。风电智能化运维、故障预警、精细化控制、场群控制等示范应用。《“十四五”能源领域科技创新规划》亦提出,开展风电场数字化选址及功率预测、关键设备状态智能监测与故障诊断、大数据智能分析与信息智能管理等关键技术研究,打造信息高效处理、应用便捷灵活的智慧风电场控制运维体系。

海上风电的快速发展给运维工作提出了新要求,据了解,海上风电运维的创新包括转变运维方式、优化运维策略、改进运维设备、提高故障诊断和监测技术等。建议加强与“新基建”、区块链等现代信息技术融合,开发智能诊断系统,推进无人值守、远程集控等模式应用。

海上风电智慧运维平台已经得到了应用。首先,打造智慧化风机是海上风电智慧运维的基础。例如在海上风电装备龙头企业明阳智能的MySE风机上,搭载了先进智能控制技术和状态运维技术,可使机组具有运行状态智能化监测及预测功能,还可以智能化的安排运维计划,最终实现保证机组健康运行,提升发电量。基于智慧化风机,明阳运用数字化及智能化平台,执行集中运维、智慧管理、无人值守风电场建设,可实现对风场全过程智能化透明化管理。再例如2021年12月并网的山东省内首个海上风电项目——华能山东半岛南4号海上风电项目投用海上风电智慧运维平台,应用大数据、移动互联、人工智能等现代信息技术,实现海上风电“现场监管可视化”“远程通信一体化”“平台运行智能化”。通过人工智能与大数据分析业务融通,运维平台可开展远程叶片、齿轮箱等关键部件智能诊断,分析掌握机组运行状态、机组降容预警等信息,全方位消除管理盲区,管理效能提升15%左右,运维成本降低5%以上。

除了项目实际应用,部分地市已经提出了明确的系统发展路线。根据《揭阳市能源发展“十四五”规划》,揭阳市将推动海上风电运维基地建设,推进设立海上风电运维中心。积极发展海上风电智慧运维服务,充分应用好大数据平台技术,全面掌握不同风电场内不同风机机型的实时运行数据,打造海上风电场运行数据中心。通过运维中心和运行数据中心有机结合,形成完整的海上风电场运维网络,充分掌握海上风电运维市场的主动权。研发基于大数据和云计算的海上风电机组在线监测与故障预警、风电场功率预测、远程监控、能量管理和区域集控系统的综合运维平台,提升海上风电运维水平。提升海上风电领域安全生产治理能力,做好海上风电安全生产工作。

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