2017年10月16日-19日,2017北京國際風能大會(CWP2017)在北京隆重召開。在本次大會的“海上風電技術”分論壇上,遠景能源(江蘇)有限公司首席風電場工程專家Peter Thorsted就“歐洲海上風電技術風險評估及測試驗證實踐”做了相關分享。

以下為演講實錄:
Peter Thorsted:
大家好,我的名字叫Peter Thorsted,我來自于遠景能源,我今天跟大家介紹一下歐洲海上風電技術風險評估及測試驗證實踐。介紹一下我自己,我在海上風電領域已經(jīng)工作十年了,我做過測試驗證,也包括風電機組的測試,也在DONG能源做過EPC管理,今天介紹一下我對于海上風電的理解。
如果我們來看一下1990年到現(xiàn)在的發(fā)展情況,你會發(fā)現(xiàn)每隔五年風機大小會增加一個量級,如果考慮到開發(fā)成本和運行風險的話,我們需要思考如何確保使用的技術在整個生命周期中都有效,所以就需要做非常多的測試以及驗證,并把測試驗證的結果運用到實踐當中做風險的評估。
大家都知道,丹麥有一個海上風電場已經(jīng)運營了25年并退役,當時在選擇風機時就做了很多的工作,并非簡單地加大功率和風輪直徑,而且還考慮了失效率和故障率,包括最初五年的故障率以及接下來的20年的運行情況。
中國海上風電發(fā)展比歐洲要快,但不是特別注重測試和風險的評估,下面我跟大家分享一下歐洲海上風電的實踐。
首先,所有的海上風機只有在拿到型式認證后才可進入市場,這需要第三方去研究風機的設計以及制造原型測試等等,在這個過程當中,包括設計的假設在內(nèi)都可能會受到質(zhì)疑,尤其是在樣機測量的時候,這個測試驗證過程至少需要12到18個月,之后才能拿到證書。
其次,測試驗證是非常必要的。歐洲海上風電的一個深刻的經(jīng)驗是,工廠里面花一美元可以解決的問題,到了預組裝碼頭就是10美元,而到海上的時候又翻了一倍,到那兒之后你就發(fā)現(xiàn)這些測試都是要做的。標準是一件好事,因為它是一個指導原則,比如說有安全的規(guī)則,設計的依據(jù)等。但標準在某些情況下會有局限性,它不能夠讓我們顯著降低成本。所以在歐洲我們會通過實際的測試驗證數(shù)據(jù)定期地更新標準以適應海上風電的快速發(fā)展。而中國海上風電現(xiàn)狀和開發(fā)模式跟歐洲不太一樣,我們沒有25年的海上風電經(jīng)驗,沒有系統(tǒng)的標準,沒有通過長期數(shù)據(jù)測試驗證風機設計,更多的是做一些虛擬的測試。而歐洲著名的開發(fā)商都會做產(chǎn)品及系統(tǒng)級測試,整個原型會進行一個徹底的測試,在批量生產(chǎn)之前,還會有一些功能測試,部件的測試,以及一體化的測試,保證把它帶到海上之前每個東西都是各就各位的。對于功能測試,所有關鍵的部件都要去測試,要確保能夠達到預期功能的效果。可靠性測試也是測試之一,它是一個非常高度的責任性測試,要花三年時間去測試一下這些部件全生命周期的可靠性,但一般情況下在這三年期間,實際上已經(jīng)進行批量生產(chǎn)了,而作為開發(fā)商,你要建立一套風險評估機制確保你拿到的是成熟產(chǎn)品。怎么樣確保這一點,我首先要講的是質(zhì)量。什么是質(zhì)量呢?質(zhì)量這個術語經(jīng)常用在各個方面,但是質(zhì)量在每個領域都有不同的含義,我說的質(zhì)量和你說的質(zhì)量可能說的不是一個質(zhì)量,怎么樣確保我們說的是一個質(zhì)量,并且質(zhì)量能夠滿足彼此的期望呢?那么這些開發(fā)商在歐洲是怎么做的?
他們會做非常多的質(zhì)量控制,這些直接關系到運營之后的可靠運行。從產(chǎn)品層面、項目層面以及整體規(guī)劃層面,包括供應鏈質(zhì)量評估、生產(chǎn)風險識別、產(chǎn)品成熟度評估,項目質(zhì)量計劃等,跨越預招標階段、招標及合同談判階段、項目執(zhí)行階段以及運維階段,以確保設計、制造、安裝、運行的環(huán)節(jié),都是嚴格保證質(zhì)量的。
對開發(fā)商而言讓風機進行正常運轉(zhuǎn)是非常關鍵的,其實對于整機廠商也是很重要的,開發(fā)商會從中學習到很多的經(jīng)驗,這些都是非常必備的,等下次采購風機的時候就能夠確保已經(jīng)汲取到的教訓在新的風機當中能夠?qū)嵤?,這些經(jīng)驗能夠確保獲得足夠高質(zhì)量的風機,所以測試者和設計者都要學習這些經(jīng)驗。
然后關于創(chuàng)新風險和成熟度的平衡,到底哪個更重要呢?一些起步比較晚的開發(fā)商,他們可能需要新的產(chǎn)品,但新的產(chǎn)品意味著未知的風險。其實歐洲的開發(fā)商一直是這么看待這個問題的,如果你想買最先進的產(chǎn)品,你可能要提前五年去采購,來確定采購的方向。如果要做到這一點,開發(fā)商就必須跟整機廠商進行合作。
歐洲的開發(fā)商采取了一系列措施,如可行性研究、測試驗證策略評估、設計評估、測試驗證結果評估、設計優(yōu)化及測試評估、運維質(zhì)量及EHS策略評估、安裝調(diào)試方法評估、以及批量生產(chǎn)、供應鏈質(zhì)量評估等,只有按照這一系列措施一步步走的時候,風險才能不斷降低,成熟度不斷上升。
舉一個例子,有一次在做調(diào)查的時候我們發(fā)現(xiàn),在吊裝前五年去采購是滿意度最高的,這就說明如果開發(fā)商了解整機廠商的工作方式,并且愿意跟他們合作的話,我們其實可以制訂一個計劃來確保風機的可靠性,等到吊裝的時候就是一個成熟的風機了。
其實中國海上風電已經(jīng)到了這樣一個時間點,我們現(xiàn)在如果要去采購全新的平臺,全新的產(chǎn)品,那么跟現(xiàn)在的產(chǎn)品相比,新的風機或者新的平臺將面臨更大的風險。如果中國的開發(fā)商未能像歐洲的開發(fā)商那樣參與到風機的開發(fā)中的話,這就對整機廠商提出了更大的挑戰(zhàn),整機廠商能否從設計、測試、驗證的全過程確保風機可靠性成為了重中之重。
遠景又是怎么樣解決這些問題呢?其實我們做過很多的學習,獲得了很多的知識,我們從全球各地汲取經(jīng)驗教訓,不光是陸上的,還有海上的風機,我們都在不斷地學習,我們把所有的經(jīng)驗整合在一起,在進行新的設計的時候,我們首先會進行一個虛擬的設計,就是一個V,最重要的是,我們是基于歐洲充分驗證的平臺以及中國4年的海上運行經(jīng)驗的平臺升級,這個V版本會進行一個改進,在不斷地測試之后才會制造一個實體存在的V版本的風機,然后再進行標準的生產(chǎn)。
為什么要這么做呢?正如我開頭所說的,這是一個高風險的行業(yè),如果不好好控制風險,可能這25年的經(jīng)驗就沒有辦法很好地利用,我們必須把舊的經(jīng)驗跟新的機器結合在一起,才能夠確保在短期之內(nèi)開展大規(guī)模的工作,這個就是我想跟大家講的。









