風電產(chǎn)業(yè)快速升級、機組日趨大型化、規(guī)模急劇擴大,倒塔、葉片折斷、著火等事故時有報道,風電場設備質量及風險成為業(yè)內關注的重要問題。針對風電場進行質量及風險評估,識別各環(huán)節(jié)風險點,并加以有效的管理措施,對風電產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展至關重要。在新能源資產(chǎn)管理大會上,來自鑒衡認證中心的解決方案總監(jiān)符鵬程,做了“風電場設備質量及風險評估”的報告,以下為報告實錄:
鑒衡認證解決方案總監(jiān)符鵬程
1、風電場設備質量及風險評估的目的及意義
風電場從初的申報到運營,需要經(jīng)過設計、制造、運輸、安裝、調試、運維等多個環(huán)節(jié),每一個環(huán)節(jié)都具有其固有的風險點,都需要予以管控,任一風險點未被有效管控,都有可能造成嚴重后果,如:機組倒塔、塔架振動、主軸斷裂、葉片折斷、著火等。
投資方、開發(fā)商需識別影響風電場設備質量及風險的不確定因素,并予以管控,進而降低投資決策及生產(chǎn)運行的風險,提升風電資產(chǎn)的健康度。因此對風電場質量及風險進行評估是必要的。需要從其安全性、發(fā)電量、考核指標、電網(wǎng)接入、運行情況及一些其他方面(如:老舊機組是否具備優(yōu)化升級空間、其部件是否具有可替換性等)進行分析評估。
2、鑒衡認證風電場質量及風險數(shù)據(jù)庫
鑒衡認證已對800多個風電場進行了質量與風險評估工作。同時自03年成立以來,鑒衡認證持續(xù)對行業(yè)內的風電機組運行質量及失效事故進行調研分析,并已系統(tǒng)完成3000多起失效與事故的統(tǒng)計、整理及分析工作,且直接獨立主導進行了300多起事故的分析調查工作。
基于此,鑒衡認證建立了龐大、系統(tǒng)的風電機組風險識別與風電場質量管理數(shù)據(jù)庫。
并在此基礎上形成了北京鑒衡認證中心針對風電場的質量及風險評估體系。
3、鑒衡認證風電場設備質量及風險評估體系
應針對風電場各個不同的階段及其全生命周期,識別存在的風險點,加以分析并設定有效的管控措施,杜絕風險發(fā)生。
以陸上風力發(fā)電機組倒塔為例,首先我們會從風電場的各個階段識別出其風險源,也就是下圖左側的“!”標志;綠色模塊是我們需要規(guī)避的災害性事件——機組倒塔;其右側警示標志,是二次災害事件。為了防止風險源導致災害事件的發(fā)生,以及避免災害事件進一步導致二次災害事件的發(fā)生,需要在它們之間設定一系列的管控措施,也就是這幅圖中的“防火墻”標志。
案例-人員誤操作
以2019年4月某風電場倒塔事故為例,事故主要原因是人員誤操作——在空載情況下,將槳葉放到了風機的“踩油門”狀態(tài)——開槳,致使風輪超速,終倒塔。人員誤操作是客觀存在的風險源,我們可以在該風險源到倒塔之間,設定大量的管控措施,如:
1)人員的培訓和考核
明確知悉3個葉片不能同時處于開槳位置、培訓人員在輪轂中判別槳距角度的方法(往往很多操作人員在輪轂內識別不出槳距角度數(shù));
2)增加防呆設計
如:以明顯的標識(大黃標等),警示機組人員:安全的順槳位置應該是葉根和輪轂中的哪個標志對齊;危險的開槳的風險提示標志;
3)設定互鎖設置
運維狀態(tài)下,變槳系統(tǒng)設定互鎖設置——防止3個葉片同時在開槳狀態(tài)。
當然還有其他一系列的管控措施。這些措施基于具體風電場的實際情況,通過風電場質量及風險評估體系,將針對性給出,進而對整個風電場的安全生產(chǎn)管理體系進行優(yōu)化,提升風電資產(chǎn)的健康度。
接下來,我將以各個模塊中具體的一些點進行舉例,用以說明風電場設備質量及風險點評估的方式和重點。
項目申報階段-案例
開發(fā)周期短、資源獲取的不確定性、核準要求相對粗放、開工進度要求快、前期測風團隊專業(yè)性不足、沉默成本、環(huán)境(如覆冰)等因素,致使部分風電項目測風數(shù)據(jù)完整性不足或測風塔代表性不夠(少、位置不合適)。
由此會帶來一定風險:
1)發(fā)電量估算的準確性不足——如上圖所示,前5個月的平均風速為5.86m/s,而一整年12個月的平均風速為5.45m/s,若在前期申報時,只采用了前5個月的數(shù)據(jù)進行年發(fā)電量估算,則可能會高估200-400小時(不同區(qū)域);
2)現(xiàn)階段主機低價競爭狀態(tài)下,風電場的機型方案會進行定制化、精細化設計;前期測風數(shù)據(jù)的缺陷,會致使主機安全性得不到充分的復核;一旦建設生產(chǎn)之后,發(fā)現(xiàn)機組無法適應現(xiàn)場的環(huán)境條件時,大部分情況下需要通過犧牲大量發(fā)電量的方式來保證機組的安全性,如:扇區(qū)管理、限功率等;
迫于客觀現(xiàn)實,必須承擔此類風險時,應充分調取周邊測風及氣象數(shù)據(jù)、并對行業(yè)上主機實際情況充分調研,設定一定的裕度空間,避免后期出現(xiàn)顛覆性的安全性及收益影響。