浅析海上风电施工与运维装备

浅析海上风电施工与运维装备

刘俊

中国电建集团贵州工程有限公司 贵州省贵阳市 550000

摘要:近年来，随着社会、经济和文化发展的全球化，风电产业逐渐取代中国传统电力产业，并在电力产业的发展和变革中占据主导地位。与陆上风电技术相比，海上风电污染小，能源丰富。但从目前的发展情况来看，由于运维成本较高，其发展受到限制。本文对海上风电建设和运维设备进行了一些研究和分析，希望能起到一定的参考作用。

关键词:海上风电建设，运行维护设备

导读:目前，我国海上风电项目的发展和规模已经比较稳定，海上风电系统的发展趋势一直在向高速大容量风电机组方向加速。因此，科学、有效、安全的系统运行安全管理机制能够真正提高系统的安全能力和工作稳定性，已经成为国家当前新能源领域发展建设规划的重要战略内容。海上风电工程还有大量的连续施工作业，难度大、时间紧、任务重，因此海上风电施工管理非常重要。

一、海上风电系统运行维护困难

1.1交通不便

在海上风电系统的实际安装和运行过程中，船舶机动性普遍较小，通勤时间过长。一旦船舶航行到危险复杂的海上场所，将导致船舶航行安全重大质量问题的发生。立即采取紧急措施，设法缩短船舶夜间巡逻时间，可能是避免今后再次发生此类安全质量问题的可能途径。

1.2过多的监控设备

在海上大风电系统工程的长期运行中，环境条件是面临最严峻问题的主要因素。在相当大的程度上，如何确保更好和更有效地完成行动仍被认为是一项重大挑战。同时也面临着更高的技术维护费用和设备管理费用。此外，由于海上风电设备维护管理难度太大，工作人员为了有效监管其运行，会增加一些风电监测系统设备，导致了近年来我国部分海上设施风电监测系统设备参数超标的现象。

1.3海上风电场的运营和维护成本较高

未来，随着我国海上风电项目发电负荷能力规模快速增加的趋势，海上风电项目检修数量和规模将快速增加，这将直接增加风电设备日常维护和管理的难度。同时，由于海上的恶劣工况，风力发电机组的整体故障率普遍较高。但同时，由于海上作业主要依靠机动船，往往需要使用大型起重设备，不仅会增加工程量，还会增加成本。环境等诸多因素的影响，使得项目难以顺利进行，在一定程度上增加了人力和经济成本。

1.4严格维护技术标准

海上风电开发对先进技术和设备的资源依赖相对更高，标准更严格。目前，虽然我国在能源和海洋的综合开发应用方面仍有较好的基础，但在海上风力发电开发的研究实践上，目前我国与发达国家仍有技术差距，技术经验还比较缺乏。如何在海洋环境背景下长期高效稳定地运行风电，逐渐成为项目开发建设和运维过程中急需解决的一些重要的问题。

二、海上风电运行和维护现状

2.1缺乏技术管理经验

中国制造业近年来在关键技术的设计和开发方面取得了令人瞩目的成就。而这些设备产品的后期研发-调试-改进，其实又是一个闭环过程。海上风电技术的应用设计和完善，由于国内缺乏基于海洋环境技术的运维经验，不足以支持再实现良好稳定的闭环。在当前国内环境下，风机运行维护实践中还缺乏管理经验和技术。迫切需要引进或创新更有效的海上风电运维技术。

2.2二次开发和维护

一直以来，中国政府坚持把构建大力支撑中国战略发展的框架和新兴高技术装备产业体系作为推进基础设施项目核心产业体系建设的基础，引导中国实现“科学技术是第一生产力”的科学规划战略概念体系，并向政府投入大量国家科技资金。加快新产品设计创新。凭借技术创新，中国的产品可以迅速占领潜在市场，提升国际竞争力。然而，海上风电的开发和海上运营需要大量的维护和管理技术，增加了风电运营的管理、维护风险和成本。

2.3过度依赖和受制于市场

海上风电开发平台技术要求高，核心产品结构复杂，但得益于平台各方资源的及时、有效、合理分工、利用、协调与合作，中国海上风电产业得以稳定、快速、高效地大规模发展，中国的能源问题得到了改善和缓解。但从长远目标来看，海上能源风电行业本身仍然需要受到技术结构的极大制约。例如，运维流程涉及专业领域广泛，核心技术仍缺乏市场自主性，大量关键设备采购仍主要依赖海外供应商带来的新技术，导致我国海上风电产业建设过程存在各种不确定性，实际投资风险大幅增加。因此，需要通过形成相对有机、全面可控的运行协调机制体系，逐步提高我国自身系统的运维能力。

三、海上风电运行和维护设备措施

3.1加强项目计划管理

在海上风电系统工程运行管理维护实践中，应注意将海上管理维护实施作为项目计划实施的重要基础控制条件，以保证项目各项技术工作流程维护和业务进度的高效、顺畅、有序实施，提高管理维护效率，预报相关天气、收集相关业务数据和相关信息，根据系统获取数据的准确值，制定并实施最佳维护工作计划，将其实施合理纳入项目长期运营项目计划的管理范畴。比如在前期制定项目进度计划的过程中，公司要能够对项目的各个重要业务岗位进行及时的统计，并在后续做好一定的信息的衔接和汇总，从而保证海上风电场的正常、稳定、安全运行。

3.2有效改变运营模式

采用跟踪维护技术时，需要以严格监控风电机组的实际运行或维护管理状况为基本技术内容，合理设计控制和潜在维护故障，在相应时间段对系统进行全面巡视监测和检查，全面获取系统反馈的所有相关信息，评估风电机组的实际安全运行等。并合理安排检查时间、顺序。目前可以根据运行状态、检修人员的操作和检修方式以及机组设备的整体运行方式特点进行全方位、多层次的监测，全面、合理、及时地对机组进行评估，确定设备是否还需要检修，并适时对检修的设备进行合理、必要的全面检修，以保证整个系统运行的可靠性和有效性，最终获得最佳的检修效果。

3.3智能监控和操作

迫切需要建立一个有效、安全的风电智能系统监控设备和应用运行信息平台。虽然我国企业在海上能源和风电项目的运维控制领域还缺乏先进的工作经验，以及相关的大量实用数据资源的积累，但我国通过长期的科研探索积累，已经逐渐形成并掌握了相关领域的一些综合技术和开发集成能力。结合风电综合监控信息平台的实际应用，加强风电设备的综合运维监控也将事半功倍。利用数据监控自动化和设备运行过程管理信息化，将海上风电平台的所有运行数据与管控设备无缝连接，使管理者可以随时全面实时监控平台当前的实际运行过程状态，对系统中出现的关键问题进行风险处理和预防，并利用自动化系统及时采集实时数据，为公司风电智能平台的研究和应用提供参考。

3.4安全管理实施标准

在海上风电项目的运行维护管理中，应特别关注运行风险因素，确保运行安全。对所有涉及施工项目相关作业或海上船舶，要按规定做好海上安全施工管理，并积极储备应急物资。海上安全作业施工前，应定期进行安全作业教育培训，可根据工程现场和生产实际情况，研究制定安全管理作业和程序，进行全方位、多角度的安全隐患排查和消除，形成安全作业监督管理的长效机制，确保海上作业过程中设备运行安全和相关人员的生命安全。

四、结束语

近年来，我国海上风电机组建设速度稳步加快，安装配套基础总规模稳步扩大。海上风电机组等核心关键技术研究取得历史性突破，机组系统设计水平和设备建造、调试、安装综合能力提升。为了实现海上风电的可持续发展，在如何正常开展海上风电项目的前提下，减少对周围环境的不利影响成为海上风电研究的重要课题。

参考文献

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