海上风电运维的策略研究

海上风电运维的策略研究

涂辰梓菡

身份证号：42050219891215****

摘要：本文结合我国海上风电开发实际，分析和阐述当前海上风电开发的意义与现状，同时探索和提出相应的风电运行维护策略，以促进海上风电运行维护问题的有效解决，提升海上的发展和竞争力。

关键词：海上风电；运行维护；策略探索；标准化；智能化

1海上风电运行和维护特点

1.1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。

1.2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。

1.3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海上风电运行和维护现状

2.1技术管理经验缺乏

我国在高端制造业方面，在近年来的开发研究中取得了令人瞩目的成果，但设备的研发-投放-改进是一个闭环过程，海上风电的后期应用与改进环节，由于立足我国海洋环境的运行维护经验较为缺乏，暂不足以支撑改进实现很好的闭环。

风电行业虽在我国已历时二十余载，但主要集中于陆地风电，离岸风电受发展时间限制，暂缺乏针对性的应用技术与管理系统，完全依赖传统管理无法满足现有需求。在当前的环境中，我国海上风电运行维护管理还处于初级阶段，对于运行维护经验与技术均有所欠缺，急需引进或创新更为切实有效的海上风电运行维护技术。

2.2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。

2.3过度依赖和受制于市场

海上风电开发平台，技术含量高，核心构造复杂，但得益于各方有效分工合作，使我国海上风电产业迅速规模化发展，改善我国能源问题。但从长远来看，海上风电行业受技术渠道制约性仍然存在，如运行与维护过程，所涉及的领域繁多，核心技术自主化能力不足，大量的设备仍需依赖于供应商的技术，造成海上风电建设中不确定因素增加，投资风险增大。因此有必要形成有机、全面协调机制，促进自身运行维护能力提升。

3海上风电运行维护策略探索

3.1实行运行维护标准化管理

3.1.1安全管理实施标准

海上风电运行维护，涉及面广、内容杂、风险大，在进行作业实施的过程中，安全管理工作内容显得尤为重要。海上风电作业环境相对恶劣，其不确定或危险系数明显高于陆上风电。因此，在海上风电运行维护作业中，要充分考虑安全作业因素，确保作业安全。对于所涉及的所有作业专业，要切实抓好安全管理，使用具有相关海上作业资质的工程船舶人员进行施工作业，同时还应做好应急物资储备，具备工程设备操作、应急抢险等多方面能力。

3.1.2运维船舶管理标准

海上风电作业需要大量依赖于船舶、设备机件，不仅包括前期建设吊装阶段，也包括后续的日常运行与维护。海上风电运维主要依靠船舶及其附属机件，这也是目前国内海上运维与管理的主要承载工具，在实施过程中海上风电机组分布范围广，作业面大，也对船舶及其附属机件管理的水平提出更高要求，既要保证在有效作业时间内安全返还，也要保证运维质量可靠，不留下检修隐患。

3.1.3作业流程管控标准

进行海上风电运行及维护，应根据作业实际，制定合理化、科学化、标准化的维护作业流程，严格实施标准管理，按照所需物料、运输调度、人员分工、运维步骤等方面的特点，形成有条不紊的维护实施方案，保障突发情况下有序收尾，切实提高海上风电作业流程管控机制，实现维护流程标准化。

3.2确保运行维护后勤保障到位

3.2.1物料储备充足

考虑海上风电运维的特殊性，在海况、环境受制的条件下，确保在有效的作业时间完成既定运维任务，充足物料储备保障必不可少。

海上风电的运维物料储备需进行科学全面的筹划，根据装机容量、机组数量与维护周期，利用大数据管理与分析，提供可靠的量化参考，同时根据日常的维护情况统计，将外界因素影响降到最低，从而制定出行之有效的物料备件管理储备方案，核对物料备件储备定额，设定物料备件偏少警戒线，确保在进行运行与维护过程中，物料备件充足却不会过量储备，增强风电平台零部件的合理管控，确保资金的有效利用，减少因过量储备所造成的不必要损失。

3.2.2运行维护调度精准

海上风电的运行与维护工作除执行陆上风电维护的相关标准外，还应考虑海况、水文、交通、气候等因素，这些都对运行维护调度的精准性提出挑战。如遭遇特殊情况，则需通过合理调度，进行有效的处理与维护，努力减少不必要的经济损失。

3.3加大运行维护智能化水平

3.3.1综合信息的智能化

要实现海上风电综合信息的智能化管理，还需要进行各要素的统筹，如风电设备档案的建立、人员信息管理、设备维护登记信息、气象监测信息等全要素，通过各子系统的规范与智能构建，以促进海上风电的综合信息智能化管理水平的提升。同时，还需要根据船舶、备件、人员、设备等资源的有效分配，通过大数据分析，实现综合性的统筹，以确保运行维护工作高效开展。

3.3.2监控与运行的智能化

海上风电处于快速发展阶段，各方对于运行与维护的技术探索研究仍在加速进行，就目前的管理现状来看，对于海上风电的运行与维护监控依然沿用传统陆上风机的方法手段，针对海上风电的特性仍缺乏行之有效的监控措施。

基于此，建立有效的监控与运行智能化平台十分迫切，虽然我国在海上风电的运行与维护领域缺乏先进的经验借鉴，以及相关的数据积累，但在长期的探索过程中也形成了相关的技术开发能力，结合综合信息智能平台的应用，加强对于设备运行监控则事半功倍。

3.3.3故障诊断与监测智能化

海上风电相比陆上风电投资更大，后期如何运行与维护好这些动辄上亿的设备设施成为重点考虑的问题。按照传统运维模式，主要靠人员经验判断，有时不够科学、经济，甚至可能出现误判、气候、交通等方面问题，维护成本高昂且效率不高。对此，急需利用有效的故障辅助系统进行规避。

参考文献

[1]高垚.海上风电运维工作要点分析[J].无线互联科技，2019(19):19-20.

[2]黄必清，张毅，易晓春.海上风电运行维护系统[J].清华大学学报，2020(4):522-529.