(海林龙源风力发电有限公司黑龙江牡丹江157000)
摘要:风力发电作为目前发展速度最快、最具商业发展前景的可再生绿色能源,已引起国内外的广泛关注和大力开发。本文分析了影响风机运维成本的因素及措施。
关键词:风电机组;运行维护;措施
近年来,随着电力企业的发展,降本增效已是电力企业发展迫在眉睫的问题,也成为制约企业发展的瓶颈。因此,如何降低机组运维成本,已是当前刻不容缓的问题。
一、风力发电机组的维护
1、定期检修维护。定期的维护保养能让设备保持最佳的状态,并延长风电机组的使用寿命。定期检修维护工作的主要内容有:风电机组联接件之间的螺栓力矩检查(包括电气连接)、各传动部件之间的润滑和各项功能测试。风电机组在正常运行时,各联接部件的螺栓长期运行在各种振动的合力中,极易使其松动,为不使其在松动后导致局部螺栓受力不均被剪切,必须定期对其进行螺栓力矩的检查。在环境温度低于-5℃时,应使其力矩下降到额定力矩的80%进行紧固,并在温度高于-5℃后进行复查。一般对螺栓的紧固检查都安排在无风或风小的夏季,以避开风电机组的高出力季节。风电机组的润滑系统主要有稀油润滑和干油润滑两种方式。风电机组的齿轮箱和偏航减速齿轮箱采用稀油润滑方式,其维护方法是补加和采样化验,若化验结果表明该润滑油已无法再使用,则进行更换。干油润滑部件有发电机轴承、偏航轴承、偏航齿等。这些部件由于运行温度较高,极易变质,导致轴承磨损,定期维护时,必须每次都对其进行补加。另外,发电机轴承的补加剂量一定要按要求数量加入,不可过多,防止太多后挤入电机绕组,使电机烧坏。定期维护的功能测试主要有过速测试,紧急停机测试,液压系统各元件定值测试,振动开关测试,扭缆开关测试。还可对控制器的极限定值进行一些常规测试。定期维护除以上三大项外,还要检查液压油位,各传感器有无损坏,传感器的电源是否工作可靠,闸片及闸盘的磨损情况等方面。
2、日常排故维护。风电机组在运行中,也会出现一些故障必须到现场去处理,这样就可进行常规维护。首先要仔细观察风电机组内的安全平台和梯子是否牢固,有无连接螺栓松动,控制柜内有无糊味,电缆线有无位移,夹板是否松动,扭缆传感器拉环是否磨损破裂,偏航齿的润滑是否干枯变质,偏航齿轮箱、液压油及齿轮箱油位是否正常,液压站的表计压力是否正常,转动部件与旋转部件之间有无磨损,各油管接头有无渗漏,齿轮油及液压油的滤清器指示是否在正常位置等。其次是听,听控制柜里是否有放电的声音,有声音可能是有接线端子松动或接触不良,需仔细检查,听偏航时的声音是否正常,有无干磨的声响,听发电机轴承有无异响,听齿轮箱有无异响,听闸盘与闸垫之间有无异响,听叶片的切风声音是否正常。最后,清理干净工作现场,并将液压站各元件及管接头擦净,以便今后观察有无泄漏。
二、影响风机运维成本的因素分析
1、风机及其各部件的可靠性。风电机组及其各部件的故障率决定风电机组预防性修复与事后修复的次数及修复内容,风机及各部件的可靠性直接决定其运行的次数、人员费用等,即直接影响运维成本中的非固定部分。
2、运维人员配置与轮班制度。目前,风电机组维护并未有相应的标准,积累的经验也较少,而风电机组的许多维护工作,尤其是故障检修,具有很强的专业性。因此,目前大部分风机的运维主要由风机厂家的专业运维人员负责解决。由于一些风电场可进入性差,设备状态检测与故障诊断功能不全面,还需要借助人力辅助的条件下,如何合理配置有限的专业运维人员已成为许多风机厂家与风电场业主共同关心的主要问题之一。
3、备件管理。备件管理是各大风电场运维的主要方面之一。因部分风电机组的可进入性差,而部分部件的交货周期长,充足的备件管理能配合风电场有限的可进入时间,减少维修延迟,因此,合理的备件管理能实现因备件所耗的费用小于相应部件的故障停运损失。风电场备件管理的内容通常包含备件内容、数量及备件存储的位置等方面。此外,由于风机状态检测与故障诊断技术的不完善,使风机的许多故障难以定位与判断。同时,部件的更换需要在备件管理的基础上开展。因此,备件管理也成为各大风电场运维中亟待解决的问题之一。
4、风力发电设备老化损坏,维护成本增加。随着风电装机容量的不断增加,部分早期风电场风机已出质保期,进入自主运维阶段。设备随着运行时间的增加,设备部件磨损、老化带来的问题逐渐增加,主要表现在:叶片风损、脏污、开裂等损伤,导致风能利用效率降低;齿轮箱、发电机、轴承等机械部件损坏,下塔吊装周期长,更换维修成本高;变频器等电控元器件受恶劣运行条件,电网电压波动等因素影响损坏,更换、维修成本增加。
三、降低风力发电机组运维成本的措施
1、优化治理结构,完善成本管理内部控制建设。成本管理不仅能有效保证风电企业经营管理活动的正常运作,其在协调风电企业机构、相关利益方面也发挥着必不可缺的作用,能完善控制与监督职责。从某种意义上来说,成本管理活动和风电企业的治理结构相互影响,相互促进,成本管理活动能对风电企业的治理结构进行优化,同样的,进行风电企业治理结构的优化,也能作用于成本管理工作,推进成本管理效益的提高,达到成本的有效控制。
2、加强备品备件统一管理,节约采购和保管成本。一是对区域内修理用备品备件实行统一管理,合理降低库存。利用信息网络,对区域内库存修理用备品备件实行统一管理,时时跟踪库存情况,统一调配备品备件的采购及领用,做到备品备件资源共享,以达到合理减少库存、减少资金占用成本、节约费用的目的。二是根据风电设备磨损程度的不同,合理配置备品备件种类及数量。对易磨损的部件,结合实际需求保持合理库存,以备设备损坏时及时更换;对损耗率低的大部件,适当压缩库存。同时,积极动员市场占有率高、信誉好的风机设备厂家,在合理划分区域范围的基础上,就近建立备品备件中心,以缩短运输距离和采购周期,降低风电企业的运输成本和风机的闲置成本。
3、增强风电企业人员的成本控制意识,健全业绩考评机制。区域管理中心应合理划分管理中心与风电厂的职责范围,分别对各自的成本进行管理与控制。区域中心主要对中心的管理费用、库存备品备件的采购成本、区域内的人工费用进行控制;风电厂主要对厂内的日常费用、修理用备品备件成本、维护检修费用进行控制。通过预算管理,明确各自成本责任中心,签订责任状,年度进行考核并奖惩。同时,要健全风电厂的业绩考评机制,优化考评指标,对风电厂维护检修人员,在考核发电量指标及设备稳定性指标的同时,要增加风电设备维护费、设备利用率的考核,责任到人,进一步增强全员成本管理与控制意识。
4、设备提效改造。随着风电装机容量的增加,低风速地区风电建设成为开发热点,受电网因素影响大风期间限电比例的增加,对风机低风速区间的风能利用效率成为风电企业关注的重点。目前风机提效改造的措施主要有:风机叶尖延长,增加扫风面积;风机叶片增加扰流发生器,提高风能利用率;加装风机激光测风雷达,优化风机偏航控制策略,提高发电量;风机整机控制策略优化,在不影响运行寿命的前提下适当扩容,提高发电量等。
四、结语
随着科技日益进步,风力发电事业也取得了飞速发展和不断进步,随着已投产风电场风力发电机的运行时间逐渐增加,如何安全、科学、经济的运行维护风力发电机组,使设备保持良好的健康水平,降低维护成本,增加风力发电机发电量已成为风电场运营管理的重点。
参考文献:
[1]路旭伟.浅析关于如何提高风机运行维护水平,降本增效的研究[J].内燃机与配件,2016.