【董雷】：各位嘉賓，各位朋友，大家下午好!今天非常榮幸跟大家就葉片運維工作做一個溝通交流。葉片是風電當中一個非常核心的部件，運維也非常重要，我是負責明陽葉片的總工程師，直接管理葉片的售后工作，今天就葉片售后工作的一些實踐和一些感想跟大家做一些交流。首先看一下整個咱們?nèi)~片市場的情況，現(xiàn)在服役的機組6.1萬臺，有6.1萬套葉片，07、08年之后90%的裝機量在這個期間，2007年以前都是800千瓦的小機組，帶著七種剎車的一些機組，兩種特性明顯不同，并且有著很明顯的區(qū)域性。
下面就葉片的運維市場進行一個預估，首先我們整體看一下這個圖片，經(jīng)過多年葉片運維的實踐，還有統(tǒng)計數(shù)千臺機組的質(zhì)量成本、運維成本跟運維工作情況，大概理出一個情況。葉片運維的費用率跟葉片裝機市場的趨勢，還有一個隨著葉片裝機年長維修維護的比例，有時候很高，有時候是維護維修費用占據(jù)主導，有時候占比很輕，更新類的占比很高。15年、16年整個葉片運維市場容量10-15億。目前不管葉片也好、主機也好，質(zhì)保時間三到五年，大量的費用產(chǎn)生在出保年頭。2015年以后的運維市場空間急劇擴大，這是咱們運維的服務對象跟運維的市場空間。售后市場的一個故障成因跟大家做一個交流，目前數(shù)千臺統(tǒng)計調(diào)查，基本三大風險源，一個是原材料，一個是制造或者工藝缺陷，還一個是設計原因，有時候是設計錯誤，與國內(nèi)的市場不匹配。不管是維護維修類的故障，還是重大報廢類的故障，基本上工藝缺陷占據(jù)主導地位，維護維修原材料的問題也是占據(jù)重要的位置。特別是目前最近幾年，各個葉片同行，包括主機同行，大量的出現(xiàn)葉片的批量事故，召回、更換，很大一部分，重大的質(zhì)量事故都是跟設計存在著息息相關的因素，在前五年之內(nèi)集中爆發(fā)。最近這兩年很多同行采用了河南的一家小設計公司的設計，最近這兩年少則一兩個風場，多則四五個風場進行更換，多數(shù)設計的原因，它的設計余量非常單薄，而且跟國內(nèi)的實際運行操作，也是給多家同行造成了極大的損失，所以說重大事故這一塊，基本上體現(xiàn)了制造跟工藝缺陷，還有設計這一塊，后期逐步趨緩，目前來講國內(nèi)這一塊積累的數(shù)據(jù)相對比較少。
我們針對國內(nèi)裝機總量15%左右的風機進行了統(tǒng)計，也是具有代表性，目前故障存在八個大類，從數(shù)量上，基本上是結(jié)構(gòu)脫落占主力，但是從費用基本上是結(jié)構(gòu)性損傷，不可修復的損傷，還有雷擊。目前咱們?nèi)~片運維單位和維修的一些情況，局統(tǒng)計國內(nèi)大概還在存活的葉片維修單位還有50家，企業(yè)現(xiàn)狀魚龍混雜，企業(yè)能力參差不齊。有獨立的第三方，有一些設備企業(yè)的衍生性服務，有一些是非法從事，不是法律上非法，是工商上。我打過交道的企業(yè)有五六千萬的注冊公司，也有三萬六萬。我打過交道的這些運維企業(yè)里面有很多小企業(yè)，屬于皮包公司。咱們運維行業(yè)維修能力不同層次也比較多，組織完善、體系健全、設備先進、材料規(guī)范、技術(shù)體系、經(jīng)驗可靠也逐步顯示出來。包括LM、中際聯(lián)合也是行內(nèi)比較知名的。差的也很多，甚至出現(xiàn)很多案例。這是咱們國內(nèi)運維企業(yè)和運維能力的一個現(xiàn)狀。
目前葉片主要是高空進行維護維修更換，主要有幾種方式，蜘蛛人、小型平臺、微型平臺、運維車、多功能運維車，這個吊車吊裝維護的情況，前幾天吵的比較熱的，在上海陸家嘴高空餐廳吵的比較熱，完全不如咱們運維的同志們，而且非常便宜，只要8.8塊，方便面+礦泉水，歡迎大家去旅游參觀。
針對運維目前出現(xiàn)的故障特征，第一個是雷擊，雷擊這一塊雖然說我們的葉片系統(tǒng)都有防雷系統(tǒng)，雷電是不可抗的因素，屬于不可避免，據(jù)國外統(tǒng)計包括我們內(nèi)部整體統(tǒng)計，每年遭遇累計的葉片10%左右，葉片遭遇到損失很多直接傳遞到地面，當然也有嚴重的時候直接造成葉片的報廢，不可恢復。然后還有葉片冰凍，現(xiàn)在最長的做到128直徑，基本上是云貴這些區(qū)域，云貴冬季的時候冰凍現(xiàn)象非常頻繁，這個對機組安全性造成了很大的危害，冰凍之后整體機組載荷會急速上升。目前來講對除冰的方式國內(nèi)沒有完美的解決方案，很多時候通過機械式，通過外部加熱式，通過內(nèi)部熱源式，更可靠的方式是停機除冰，但是會損失發(fā)電量，這是咱們運維行當里面出謀劃策，需要極力解決的東西，目前來講沒有完美的解決方案。還有一個是前緣腐蝕，海邊，包括在江蘇潮間帶，裝機的時候葉片本身的腐蝕、耐候性。葉片腐蝕完畢之后，不僅使效率急劇降低，嚴重的降15個點是很輕松的事情，同時會造成葉片的振動，或者是載荷增加都時有發(fā)生。還有一個新葉片當中最常發(fā)現(xiàn)的，膠粒脫落，會形成粉末狀，不僅形成噪音，同時會污染環(huán)境，會造成對風機部件的損壞。第五個主要故障特征，因為整體結(jié)構(gòu)失效，這是一個極端的情況，就是直接折斷，還有半折不折，藕斷絲連，通過玻璃鋼藕斷絲連。這個原因絕大部分都是由于主梁的制造工藝缺陷造成，當然還有雷擊和其他設計原因造成的。還有一個是葉片缺膠，在同行業(yè)當中比較常見，特別是在08年以后那段時間，產(chǎn)能在急劇擴張期間，很多時候容易出現(xiàn)一些制造缺陷，葉片缺膠是很容易出現(xiàn)的情況。葉片缺膠更嚴重的是葉片直接折斷。第七個是涂層脫落，這個處理起來相對比較容易。還有一個比較常見的，運行一段時間之后，由于污染情況，使葉尖排水孔堵塞，會造成葉片的噪音不一樣。
針對這些常見葉片故障，目前來講基本上通過這些年的探索，形成了相對比較完善的整體解決方案，整體解決方案這邊不提，重點提一下預防改進措施。經(jīng)過這些年的實踐來說發(fā)現(xiàn)兩個共性，第一個共性，開始運維工作的時候那個缺陷發(fā)生很長時間了，發(fā)生日不是發(fā)現(xiàn)日，這是我們后期包括整個行業(yè)需要改善的，爭取把缺陷發(fā)生日即發(fā)現(xiàn)日，這樣防止故障不擴展。其實所有這些故障的原因都很簡單，只要知道或者重視它就能夠解決，這一塊要求我們更多的關注一些事前的控制，控制這些故障怎么樣不發(fā)生或者少發(fā)生。
目前經(jīng)過這么多年葉片運維工作的發(fā)展，然后通過兩個案例講一下目前咱們維修的能力，第一個案例是帶氣泵剎車的，可以這么說那時候小機種的運維工作，更換剎車是這個運維工作一個明珠，這個里面相對難度較高，一百斤的葉片人拉肩抗，這是比較復雜的一項工作，經(jīng)過這么多年的發(fā)展，這么多同行里面有很多家初步形成了葉片的更換能力，當然是早期的葉片。跟大家溝通一下第二個案例，這是去年發(fā)生的一個案例，這個案例我個人認為，因為我也跑了上百個風場，處理過數(shù)百起各種葉片的故障，個人認為這個葉片的修復工作代表著整個目前國內(nèi)葉片維修工作的最高難度，甚至不是之一，是我經(jīng)歷過的一個最大難度，它有兩大特點，一個是缺陷大，另外一個是多種耦合。殼體剝離、脫落，二十多米長，后面是后緣開裂，十多米，然后后緣UD折斷、失效，然后殼體開裂貫通。這個葉片如果按照常規(guī)來說99.9%應該直接報廢，由于其他各種原因，我們派人員給客戶進行了維修，這是整個修復的過程，歷時整整兩個月，我們明陽那邊派出整體設計團隊，還有維修方案團隊，跟北京一家同行進行合作，得這個葉片進行了修復，歷時兩個月，經(jīng)過了長期的運行，經(jīng)歷了寒冬的考驗，目前來講恢復了整體葉片原有的設計強度。這是兩個案例，分別代表兩個不同時期的兩個特征，一個是07年以前的，占比10%的裝機量。
最后跟各位同行交流一下關于葉片運維的發(fā)展建議，包括規(guī)范、整合葉片維修行業(yè)，包括潛心、細致開發(fā)維修新技術(shù)、新材料，對威脅行業(yè)進行認證、分級，制定葉片維修標準，最后我想跟大家談一下主動運維。主動運維分為兩個層次，第一個是預防，定期檢查是按月度、季度、年度執(zhí)行，不定期檢查是在季節(jié)之后進行預防檢查。重點說一下主動運維的高層次，預測和改善。主動運維的目標，如果我們所有風場里面每一臺風機，每一個機組在任何一個時間的風險值，這個時候我們可以有針對性的有的放矢的對它進行一些維護，一些檢查，甚至做提前的更換，這一塊工作主要用了一些大數(shù)據(jù)方法，然后趨勢分析法，然后加一些計算，加一些實證。大數(shù)據(jù)法，我們有一個天時地利，明陽直接做主機，同時也做葉片，我們可以從主機的后臺讀瞬時功放，我們可以進行評估，通過對比葉片的設計安全系數(shù)，甚至記住每個原材料，各種原材料的性能其實有些差異，達到合格性，但是有差異。包括生產(chǎn)模具有生產(chǎn)線，同時也是有差異，包括制造當中，嚴格來講其實我們所有葉片下線的時候都是帶有缺陷的，缺陷里面有不同等級，甚至包括吊裝運輸?shù)膿p傷，你的健康程度通過系統(tǒng)分析出來，然后得出一個風險值，提前進行主動運維。同時還有一個預防改進，我們對風場所有這些缺陷進行匯總分析之后，反過來指導咱們的設計工作、原材料開發(fā)工作、生產(chǎn)工作，針對里面一些問題進行正向反饋跟改進改善。這一塊工作已經(jīng)開展了將近三年時間，我親自帶了幾個人，甚至專門招募了幾個數(shù)學系畢業(yè)的學生，就是數(shù)學系畢業(yè)的研究生，專門做這些數(shù)學模型，我們不僅僅是只做數(shù)學模型，同時我們還是計算+實證。比如說缺陷，我們?nèi)~片生產(chǎn)當中最容易出現(xiàn)的一個褶皺，褶皺究竟對葉片的安全性有多大，我們不僅做了分析，還做了大量的實證分析，做了大量對比實驗之后，形成一個數(shù)據(jù)，最后用到模型里面去，通過歷史每年產(chǎn)生的這些運維工作不斷進行修正，包括它后期的預測越來越精準。結(jié)果以目前三年工作做的一個案例說明，從目前來講，三年工作逐步積累下來，預測成功率越來越高，現(xiàn)在已經(jīng)接近70%葉片的重大事故都是可預測，當然還包括了不可預測的雷擊。13年的時候我們甚至預測到一個葉片的重大事故，也是從側(cè)面佐證了預測可行性。
這個是運維的工作，也帶來了很大的成效，從目前來講我們整體裝機量四千套，包括每年的售后成本，包括更換、維護跟維修，不到三百萬，遠低于同行。從12年之后，隨著裝機量越來越多，質(zhì)量成本越來越下降。我跟大家探討一下運維工作，我們存在著天時地利，我們既有風場，也有主機生產(chǎn)，也有葉片，也有運維，所有的一套，整個行業(yè)我們還要思考怎么樣避免各種運維工作，避免各種故障的產(chǎn)生，謝謝。
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