摘要：文章结合实际工作案例，从海上风电机组项目运维现状以及特点出发，分别简述了海上风电运行维护问题，以及海上风电机组维修以及运行维护策略，以供参考。
关键词：海上风电；机组维修；运行维护；运行维护
某城市地处珠江口西岸，典型的南亚热带季风海洋性气候。气候湿润，年平均相对湿度80%；雨量充沛，年平均降雨量达到2061.9毫米。4月至9月盛行东南季风，10月至次年3月盛行东北季风，为旱季。该城市年平均相对湿度是79%，台风出现的时间多在6月至10月，年平均4次左右。
一、海上风电机组项目运维现状以及特点
1.海上风电机组项目运维现状
项目工程中，结合广东省海上风电场工程规划，海上风电场总装机规模200MW，结合风电场的风资源条件以及电力供需条件。风电场风力发电机组和升压变压器借助一机一变单元接线方式，风机的配套变压结构也能实现35kV配电装置参数，采取基础电压等级，结合海底电缆的相关结构，能借助直埋方式将其引导到升压站。风电场集电线路主要是采取海底电缆，在登陆三角岛后转化为陆地电缆，需要注意的是，相关人员按照风力发电站机组布置结构和走向，能设置风电场中的8回35kV集成电路结构，保证能有效接入升压站母线结构上。
结合实际情况，在海上侧风塔90米高度位置平均风速能达到每秒7.33米，风功率密度为每平方米414W，由于风电场本身属于风速型风电场结构，在机组选型过程中，设置发电效率较高的低风速型风力发电机组。按照不同机型对方案和技术项目进行经济比选，本风电场首期安装34台单机容量3MW和3台6MW风电机组结构，首期容量为120MW，整体轮毂高度则控制在90m左右。除此之外，结合风电场年上网电量、平均单机年发电量以及风电场年等效满发小时数等参数，对容量系数进行统筹分析和信息处理。
2.海上风电运行和维护特点
（1）运行维护成本费用高
海上风电设备属于高端制造设备，其部分核心部件开发与生产在我国仍具有局限性，海上风电为获取更高效益逐步加大机组容量、机身体型，当然也加大后续日常维护难度和维护成本。在维护的过程中，需要运用大量的运输船舶、起重船舶以及专用工程设备，维护价格居高不下。海洋天气、环境变化莫测，很多时候甚至出现无功而返的情况。
海上风电设备维护效率较低，外加各种不确定因素的影响，导致设备故障率上升。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。
（2）受环境因素干扰明显
海上风电开发有其特殊性，具有广阔的开发利用空间，同时海上风电机组又具有分布范围广、管理层面多、维护难度大等特点。相较于陆地而言，涉及海洋的管理实施难度较大，海洋水文、气象环境更为复杂，季风、台风等海洋气候交替，海水对于风电设备的侵蚀等，加之水上交通与人力限制，大大压缩海上风电日常维护与管理有效作业时间，遇特殊气象条件（如大雾、台风）更会直接影响海上运行与维护工作的开展。
（3）相关维护技术标准严
海上风电开发不同于陆地风电，其对于技术的依赖性相对更高，标准更为严苛。虽然我国具有一定的海洋开发基础，但在海上风电的研究上，仍与世界发达国家存在技术差距，技术经验相对匮乏。尤其是远离陆地的条件下，海上气候条件、水文条件、海水侵蚀、机件运输、设备安装、日常管理等各项问题接踵而来，对于海上风电平台的运行和维护都提出了较高的要求。同时，在海上风电的运行模式与陆地风电存在着明显的差异性，针对海洋环境如何高效运行成为初期开发与后期运维亟待解决的首要问题。
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二、海上风电运行维护问题
1.海上交通运行风险较大
海上运维交通船是海上风电运维的主要交通工具，国外海上运维过程中，运维交通船作为重要的交通工具，受到一定程度的重视，运维交通船的设备专业水平不断提高，一般由单体船、双体船和三体船完善海上运维工作。由于我国海上运维工作刚刚开始进行，虽然许多运维公司开始提高运维船只专业设备水平，但是仍有大部分海上运维船采用普通船舶进行运维，存在耐波性差、靠泊能力差等问题，甚至有一些船舶运维公司为了节约成本，直接对渔船或报废船只进行简单维修改进，便开始进行海上风电运维工作，这些船只难以承受海上的巨大风浪，船体本身存在一定风险，加大了海上运行的风险性，对海上风电运维人员安全造成了一定的威胁。
2.运行与维护未有效统一
现阶段我国能源产业发展符合我国基本国情和政策促进，海上风电产业建设受到广泛的关注和重视，海上风电已成为新能源行业新宠，在资金投入上不惜一掷千金，部分海域开发成本甚至突破2万元/kW。前期海上风电建设步伐加快，高端装备投入动辄数十亿元，但其对于后期运行和维护的投入却屈指可数，运行、维护仍处于传统陆上风电水平，运维停留于日常维护或事后检修，缺乏科学性的统筹，未针对海上风电的特殊性，有效统一运行与维护，探索运、维新技能，创新管理模式，提高运维效率，降低设备故障水平。
3.重开发轻维护
一直以来，我国就将新兴产业发展作为重要的建设基础，把“科学技术是第一生产力”作为发展的理念指引，投入大量资金，以产品开发作为重中之重，迅速占领国内外市场，提升国际竞争力。反观产品后续产业链的延伸则略显滞后，比如海上风电领域，在产品质量与开发技术创新上，都属于国际领先产水平，而后期海上风电管理、运维技术却无法及时与前期的先进性保持一致，为此反而增加了后期的管理、维护风险与成本。
三、海上风电机组维修以及运行维护策略
1.强化人员安全意识
通过强化安全培训，有效提高海上风电运维人员的安全意识，对海上风电运维人员实行高标准、严要求，针对人员各项专业水平、安全操作技能和意识进行培训及考核，安排海上风电运维人员进行海上消防、游泳、海上救护及安全教育等方面的专业培训，对培训结果进行考核。只有考核结果合格，才可以批准其进行海上风电运维工作，提高人员安全意识和防护及处理事故的能力，全面提高海上风电运维人员的安全，避免发生不必要的人身及财产损失。
2.建立安全管控系统
加强海上风电运维人员安全管理，确保海上风电场的顺利运行首要目标就是要建立安全监控系统，完善安全管理体系，实行“两票三制”规定，防止电器误操作事故，巡回检查事故的发生，加强现场消防保卫制度，对下海船只、船上救生设备、下海工作时间选择、进行海上风电运维工作使的通讯设备及通讯方法都要有统一严格的规定，并加强对其的监督管理工作，完成“四零事故”安全目标，逐级签订安全目标计划保障书，确保海上风电运维人员工作安全。
3.推广“一站式”大部件更换服务
通过状态监测的振动预警系统,对关键部件早期故障进行预警；开展大部件故障空中维修、更换工艺的研发，降低运维成本；整合安全、船舶、工艺技术、工装工具、物料、人员等要素，提供一站式大部件更换服务，增加发电收入，降低运维周期。
4.设立运维作业标准
通过总结海上运维实践经验，建立一整套行业统一的海上运维作业标准和规范，对海上项目施工及运维作业的安全（如出海作业人员资质、培训要求，海上人员交通船的资质准入、硬件配置、出海条件等）、技术（如验收规范、海上防腐、电气防护）、质量要求进行统一规定。
参考文献：
【1】张先亮.海上风电发展趋势及关键技术研究[J].能源工程,2013 (01)
【2】李博闻.海上风电运行维护策略研究[J].自然科学，2018（15）
【3】袁正立.运行维护的海上风电机组可用性评估方法[J].电力系统自动化,2017（5）
论文作者:林锦鹏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/12
标签：海上论文; 风电论文; 机组论文; 人员论文; 运行维护论文; 风电场论文; 作业论文; 《基层建设》2019年第25期论文;