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1、跬步至千里-海上风电规模化高质量运维生态构建上海电气风电集团股份有限公司工程服务分公司2022年11月12日Content目录坚守安全质量红线规模化是海上风电平价必由之路0103回归运维本质,扫除技术盲区02构建蓝色运维生态展望04中国海上风电蓬勃发展海上风电领航者 鲁能江苏东台风场 200MW 50台4.0MW机组中国首个远海潮间带风电项目 上海东海大桥风场 97.2MW 27台3.6MW机组中国首台3.0MW+海上机组 国电投滨海H1风电场项目 100MW 25台 4.0MW机组首个国家“优质工程金质奖”福建中闵莆田平海湾海上风场F区 200MW 35台7.0MW机组中国首个7.0MW规模
2、化风电项目 中广核如东海上风力发电场 150MW 38台4.0MW机组全国 首个“双十”海上风电项目坚守安全质量红线Chapter 01高质量发展-人民至上,生命至上人命关天,发展决不能以牺牲人的生命为代价。这必须作为一条不可逾越的红线-习近平高质量发展-安全红线风险源辨识建立风险库风险防控合规-法律法规,企业规章制度全员-危险源辨识,建立风险库双控-体系检查,员工自查责任-落实企业主体责任,全员安全生产责任制提升海上风电安全举措:-设计迭代,防呆设计-辅助监控技术(消防、视频、智能传感)-安全培训-安全价值观、文化建设高质量发展-平价博弈“大”型化-轴承、叶片支撑结构-大直径单桩、漂浮式运维
3、-预防性维护,健康诊断配套设施-升压/换流站,船舶零补贴平价时间紧迫风场造价海上风电面临挑战回归运维本质,扫除技术盲区Chapter 02经验分享单桩基础气体腐蚀视频来源:英飞凌官网单桩基础结构基础环内部淤泥、海水、微生物等处于相对密闭空间,随时间推移发生变质,化学反应生成腐蚀性气体(H2S等),化学性气体对断路器、控制板中的铜产生腐蚀作用,造成失效甚至短路故障主断路器变流器母排050403平台排气0102基础排水清污防腐设备安装系统密封经验分享电网电压“异常”电网电压“异常”通过某风场运行数据分析,网侧690V侧额定相电压应为398V,实际统计电压范围在372V-394V之间,与额定值有较大
4、负偏差电压偏低线损增大电网适应能力降低调整后电压经验分享海床冲刷问题某风场报出塔筒频率偏差异常故障,经排查发现故障机组桩基实际入泥深度与设计严重不符,导致支撑结构一阶频率偏移根据电气风电统计经验,基础顶端等效刚度降低13%,频率降低约1%,但基础-塔架交接面极限合弯矩增大13%,对机组运行安全产生严重影响00.511.522.5312:00:0012:30:0013:00:0013:30:0014:00:0014:30:0015:00:0015:30:0015:50:0016:00:0016:11:1916:23:1916:35:1916:47:1916:59:1917:10:0017:20:
5、0017:30:0017:40:0017:50:0018:00:00TwrFrMon.IntErr异常机组-0.5-0.4-0.3-0.2-0.100.10.20.30.40.5TwrFrMon.IntErr正常机组固化防冲刷前固化防冲刷后经验分享海冰载荷我国渤海海域在冬季属于结冰海域,海冰载荷仍是该地区海洋工程结构的主要控制环境载荷现有软件,如Bladed等,进行冰载荷计算的方法比较简单,需要结合相关规范开发冰载荷的计算方法,从而更准确的评估冰载荷的影响山东省发布关于基础设施“七网”建设行动计划的通知,指出2022年,海上风电开工500万千瓦,建成200万千瓦左右。到2025年,开工1200
6、万千瓦,建成800万千瓦;到2030年,建成3500万千瓦波浪凝聚载荷冰载荷计算方法冰载荷自动优化有/无抗冰锥单桩冰载计算我国近海冰载工况分析海冰-基础失效模式经验分享江苏某风场尾流影响后评估浙江某风场台风过境影响评估大规模海上风电场尾流影响不容忽视存在“尾流平衡点”高风穿越技术显著提升台风过境期间发电量抗台策略迭代运维本质-提质增效基于数据的预防性维护-发电量提升AEPLCOE载荷评估环境因素(噪声、电磁干扰等)多目标优化设计MDAO智能运维平台自动建模平台故障预警平台档案库案例库方案库自动抓取风云大数据平台EAM资产管理平台风场预警工单工单反馈工单自动派发海量知识图谱优选运维窗口真正少人值
7、守多维数据分析直溯故障源头一机一模型模型自优化过程可视化类型全覆盖主控完美互补可预防性维护Prognostic-Agent基于经验的技术迭代-可靠性提升规模化是海上风电平价必由之路Chapter 03规模效应是海上风电平价大势所趋024530090458060500004000500060007000广东江苏山东福建海南浙江广西上海辽宁天津20222025年各省市规划容量规划(省管海域)规划(国管海域)“十四五”规划五大海上风电基地:山东半岛、长三角、闽南、粤东和北部湾主要海上风电装备
8、产业园/基地:千亿级:东营海上风电装备产业园广东(阳江)海上风电装备制造产业基地广西防城港海上风电装备制造产业园百亿级:蓬莱风电装备制造产业园汕尾海洋工程基地象山大型海上风电智能化装备产业园大连太平湾风电产业园上海电气风电装备产业园海上风电运维的发展趋势运维=全生命周期服务风场KPI综合评价性能指标评估损失电量评估机组可靠性评估机组发电量提升培训标准培训体系(软件+硬件)资质培训技工赋能海量数据和机器学习的故障预警ALL in One监控体系终端、场端、云端一体数字化关键部件健康度监测(PHM)诊断专家+机器学习EHS培训+运维培训风机运维两票管理备件管理船舶调度智能装备生产管理系统生命周期管
9、理可靠性管理体系技术迭代优化故障闭环管控生产管理海上风电精益运维预防性维护“一机一案”的定制化维护;基于气象预测的最优维护方案;大部件延寿服务风电场健康体检发电量最优运维策略停机策略限电条件时间窗口任务优先级健康度监测系统气象预测平台在线振动监测系统基于知识库的7*24远程监护EAM资产管理平台船舶、车辆、专用工装运维工程师资源池大部件“一站式”服务运营成本降低非计划停机计划停机标准作业类型精益检修技改预防性维护巡检消缺故障停机运维成本降低一体化检修故障预警、基于故障库的解决方案即时推送;多层级运维工程师技术支持;基于气象预测及可达性的最优故障处理计划;标准化检修流程数据及资源平台规模化运维分
10、享-备件生命周期管理仓储配送服务与强强联合,”仓+配”模式日趋成熟,依托顺丰(WMS+阿修罗云服务),可为客户提供行业领先的数据体验服务;多样化的仓储服务模式:仓储一站式外包、共建联储、客户零库存。维修再造服务同生产基地共同建立维修检测平台、对部套件维修提供有力保障,依托上海电气集团产业链优势建立备件、大部件再造服务预测服务行业领先的TCM(海上)+CMS(陆上)系统,实现故障预警;完善的历史故障及备件消耗数据,不同机型,不同项目定制化的安全库存清单工单管理服务EAM系统实现备件的全网线上调拨,数据监控及读取,实时关注项目备件成本及异常数据分析。备件规模化运维分享-大部件“一站式”服务规模化运
11、维-诊断专家产品生命周期数据收集、清洗、管理故障快速响应,解决方案提供软件发布,风机参数下发、管理RCA及问题闭环产品诊断、体检报告、性能看板可靠性提升技术保障风电场后评估全天候保姆一站式服务远程数据诊断中心Fleet Reliability Organization规模化运维-海上技工未来五年,全球风能市场需要接近57万个风电技术工人。其中,中国的市场需求最为迫切,到2026年,中国海上风电领域,需要29271名技术工人随着深远海风电场的建设,尤其是离岸距离超过40km的海上风电场,需要大型的风电运维船甚至海上固定式的风电平台,这会要求更多的海上运维技术工人GWEC预计,在海上风电领域,海上
12、的修建与安装技术工人仅仅从2021年的31300人提升到56300人即可,全球风电运维技术工人从2021年的7400名,提升到18100名,增长率达到143%数据来源:全球风能劳动力前景:2022-2026GWO&GWEC联合发布重视安全培训和技能培训:安全设备和技术设备应打造具备风电行业一流运维水平的特色人才队伍,形成中国特色的国际领先水平运维标准规模化运维-数字化风机远程听诊企业级SCADAi-EAM资产运维管理Prognostic-Agent故障预测及健康管理系统Windsight风电场数字化设计平台Health-Agent智能诊断平台(云)Edge-Agent智能终端Grid-Agent场控系统Park-Agent风场监控SCADA系统Health-Agent智能诊断平台(场)WT-Agent智能控制器构建蓝色运维生态展望Chapter 04规模化助力构建海上运维生态圈海上风电数字生态圈卫星+5G渔船运维母船无人机直升机直升机浮标浮标吊装船万物互联数据回传双体船天空海面交通船海缆船海底海上升压站海底电缆近海风场海上升压站远海风场远海风场测风塔水下机器人实施作业大数据中心海底电缆风机施工技术升级精益运维整机的生产与制造大数据中心