时间:2013年10月18日(上午)地点:国展105室主题:北京国际风能暨展览会——风电技术论坛——能力建设与标准检测认证主持人:田德 华北电力大学教授主持人:我是新能源电力系统国家重点实验室华北电力大学教授研究人员。我报告的题目是5GW,3GW海上风电机组关键技术研究与开发。首先介绍一下国内外陆上,海上风电机组设计的技术比较分析。到2012年,中国建成的海上风电项目也已经继英国和丹麦之后,成为海上风力发电机组最多的国家。与陆上机组风电相比,海上风电机组的运行环境,风速更高,风切面更小,风向更稳定。如上海

首页 > 风电 > 风电运维 > 评论 > 正文

能力建设与标准检测认证——北京国际风能大会展中报道

2013-10-18 22:58 来源:北极星电力网 

时间:2013年10月18日(上午)

地点:国展105室

主题:北京国际风能暨展览会——风电技术论坛——能力建设与标准检测认证

主持人:田德 华北电力大学教授

主持人:我是新能源电力系统国家重点实验室华北电力大学教授研究人员。我报告的题目是5GW,3GW海上风电机组关键技术研究与开发。

首先介绍一下国内外陆上,海上风电机组设计的技术比较分析。

到2012年,中国建成的海上风电项目也已经继英国和丹麦之后,成为海上风力发电机组最多的国家。与陆上机组风电相比,海上风电机组的运行环境,风速更高,风切面更小,风向更稳定。如上海东海大桥风电场年平均风速为8.6米每秒,属于IEC的二类等级。

海上风电技术载荷和变形的计算,需要根据当地的场站的特性,同时考虑整个海上对机组风电动力特性的影响,由于海床运动和冲刷引起的长期的动力学的特性变化。

设计是一个多次反复的过程,这一点在我们海上风电技术开发的时候尤其重要。左边这个图代表的是一个设计流程,这是海上风电机组设计的参数,这块我就跳过去。这是相关的内容。

一般来说,海上风电机组设计功率较大,叶片和塔架尺寸加长,目前在中国我们参与的中船重工海装风电公司的叶片直径最大可以达到154米,是目前同类机型中叶片最长的海上风电机组。

海上风电机组在设计上,还要考虑海上的各种波浪和海上的海床等等其他因素的影响。

所以对比,左边这两个表是设计海上风电和陆上风电的区别,对比这两个表可以看出来,海上风电的机组载荷工况,考虑了海上波浪强度,风向,与波浪联合作为的方向,海流,以及水深等因素,对海上风电机组的影响。

下面我向大家介绍一下5GW海上风电机组的情况。首先这个项目是我们国家十一五最后的一个风力发电比较大的一个科技支撑项目。项目的名称就是5GW双馈式变速恒频近海风电机组项目。项目的主持单位是中船重工海装风电设备有限公司。参加单位是华北电力大学,重庆大学。

首先我们进行了5GW海上风电机组的概念设计与分析研究,进行了5GW海上风电机组建模方法的研究。研究了组成式叶片,结构设计,研究了利用改进的自适应遗传算法进行了5GW叶片优化设计的基本理论和方法,研究了叶片疲劳载荷的选取原则,并获取了5GW叶片的极限载荷。研究了大型叶片铺层设计的理论方法,提出了复合材料层板理论的碳纤维和玻璃纤维混合叶片设计方法。

设计了组合式叶片的梁帽,腹板和蒙皮等各部位的连接接头的结构形式和尺寸,并利用有限元分析软件对接头结构强度进行了校验分析。

对比分析整体叶片和组合式叶片的承载条件下,叶片应变、位移、振动和稳定性变成特性。

另外又进行了海上风电机组传动链的技术研究,对国内外不同类型的传动链类型进行了研究,建立了传动链成分分析模型。

对轮毂、机舱、地盘、塔架等关键零部件进行了有限元分析计算和结构优化设计,完成了机组功率优化控制算法,以及低电压穿越的建模研究。

这是中船重工在江苏的照片。

下面我报告一下3GW海上风电机组的关键技术与研发。

3GW这个项目,首先来源是中韩国际重大科技合作项目,与韩国DMS公司合作。项目的委托单位是韩国的DMS公司。主持单位是华北电力大学,就是由我来负责这个课题组。合作单位德国的LDW公司。

这个项目根据IEC国际标准和GL认证的规范,考虑海上风速、波浪、海流等运动环境条件,自主完成了3GW海上风电机组的整机技术设计和全部零部件的集成优化设计。

这是我们做的载荷计算的内容,时间关系我就不详细说了。通过这个设计提出了风轮,主轴及发电机共用一个主轴承的设计方案,只有一个轴承整个机组。

第二个,研究了稀土永磁发电机分题式结构设计方案,对发电机可以分开,由多个分体进行组合,便于运输。

同时对叶片、塔架、轮毂等关键零部件进行了有限元分析计算和结构优化设计。

对球墨铸铁的轮毂S-N疲劳合成曲线进行了计算。研究优化了海上3GW海上风电机组的控制策略与方法。进行了整机电气系统的优化。本项目获得了德国DEWI-OCC海上风电机组的认证。以上就是我的报告内容。

下面我们请第二位嘉宾上台,欧洲委员会联合研究中心研究员Roberto Lacal-Arantegui先生。他的题目是在风能领域欧洲的研发状况。

Roberto Lacal-Arantegui:我们第一个要讲的项目,是由西班牙牵头的,它的整个预算是360万欧元,是由我所在子机构欧洲委员会拨出的款项,整个项目会持续四年时间。

在这个项目过程当中,主要是浮动式海上风电系统,它包括两种类型的浮动式的专利发电系统,在地中海地区。

大家可以看到,这两家提供商可以到网上去看,可以看到他们设备的外观。我背景上是其中一个,是一家法国公司做的,叫做IDO。另外一家公司是挪威的。

这是一个示范性的项目。会考虑到设计理念,在所有的项目当中都会加以体现。我们都是组织私有部门,欧盟的相关国家都参与到了其中,来共同提升他们开发的能力。

第二个项目更小一点了,这个预算差不多是400万欧元,也是欧盟委员会给予资助的,这是有关创新的工程,主要是材料的创新。

在这个项目当中,我们会包含设计配件、涂层所有的原型机,在相关的内容当中主要是应用新的材料,就是超级防水的涂层涂到叶片上去。这样一个过程当中,这个涂层本身就是一种新型的材料,我们在过程当中会进一步进行研发和实验,以看它的效果怎么样,因为这种新型涂层会帮助海上风电的时候,会应付海上特殊的要求。

涂层主要以纳米涂层为基础,重点主要是放在除冰的叶片上,因为叶片在大量冰的情况下会造成很多的问题,影响寿命,这是中国一些制造商非常关注的问题。

下面的一个项目的预算总额达到1100万欧元,是从2013年一直到16年。(英语)核心就是要证实我们的叶片,以及变流器,以及控制系统相关的一些技术进一步的来提升。以2GW的技术来测试不同组件性能提升的可能性。

下面一个项目是针对小型机,叫SWIP,预算650万欧元,是从2013年的10月,就是这个月启动的,持续到2017年。主要是解决一些风力资源的评估,预测,当然主要是针对城市地区风力资源利用的问题,当然主要针对小型的风力发电机。同时能够很好的降低小型风力发电机在城市当中产生的相关的噪音和振动。

大家看到两个项目是WALID,起到了牵头的项目。这个项目预算达到了650万欧元,13年2月份启动,到2017年结项。重点主要是设计材料、过程开发,主要针对热塑材料,同时可以能够循环利用,循环使用,可回收的叶片。重点也是放在近海的风力发电厂上,以传统的材料,特别是在叶根部,在叶片顶端,这样的一些材料。这样的话我们就可以得到更好的材料。

当然在开发的过程当中,我们不仅要有好的理念,我们还要知道制造的各个程度,这样我们才能更好的把我们新型的材料应用在生产过程当中,使这些材料在将来的风机上发挥更大的作用。所以这就是项目的主旨。

WALID的项目是重点在复合材料上。对于叶片对现有的材料是一个极大的提升性能。可以对叶片相关的性能起到极大的提升作用。

下一个项目的牵头国是芬兰,也是在今年10月份启动的。这个项目重点主要在新的创新型的生产过程方面,以便能够生产出更多的金属,以及高分子复合,纳米复合材料。

这个项目会向我们展示出,它是跨行业的项目,特别是使用高分子材料的时候。这个项目目标就是协同增效,行业协作共同的基础上来进行开发,在风力发电部门,这个项目本身的成果将会用于应动来自于转子所引起振动的问题,减少相关的振动。

下面一个项目也是基于协同增效这样一个理念,由西班牙所牵头的,预算达到660万欧元,项目的主要目标,就是要增强分布式可再生能源资源的能力,它主要针对于相关的分布式电网方面能力的加强。

最后的成果我也相信不仅对欧洲,对于世界各地的电网都是一个很好的借鉴,我们会进一步跟进,主要结果会成为新的指导原则。

下面一个项目是由英国牵头的,预算达到390万欧元,主要是直流的电网相关的研究,基础在热功率,多重的这种热电压来源的变流器。这是它的基础。

我们现在遇到的一些问题,这种高压直流我们必须要点对点,我们当然可以有连接。我们中国非常高压,超高压的线路,但是和交流还是有很大的区别。在过去的一百年当中,和传统的电网还是有比较大的差异。

因此我们要达到这种点对点的传输,必须有一种新型技术的开发,使得更大型的直流的输电,包括比如在我们北欧,北海地区,能够适应当地的情况。

这个项目基本上是对于刚才我们谈到电网的一些变电器相关的要求。今年3、4月份已经完成的项目,是这样一个项目,对于中国的电网也是比较有借鉴意义的。这个项目的预算是非常非常高的,达到了5600万欧元。差不多3200万是欧盟委员会贡献的。这个项目主要是涵盖3个领域,6个大型的示范项目,包括新的技术和系统管理办法。这个项目每一个领域都有两个项目,所以一共是6个。它的总体目标就是要展示风电场应该有一系列相关的服务。

在中国风力发电占2%,当然我们希望风力发电能够在将来的比例能够提升,我们达到25%或者30%风电的规模的话,这实际上就是丹麦美国的一些州,就达到这样的比例。

在这个情况下我们就考虑风电场必须要提供相关的辅助服务,而且用新型的方式提供出来。比如我们在西班牙和丹麦,就有两个示范项目,展示出了两种方法。包括一体化的,综合性的风电场的服务,提供出电压和频率的控制,以及虚拟化的电厂解决方案,其中涵盖了其他的发展技术,而且是在载荷情况下,起到了非常大的服务提供商的综合作用。

这两种方式,主要是保证了我们整个风电场生产的平顺性,他们在更好的控制的能力增强之下,这种风机的运转应该会更加的顺畅。

我们考虑到大型的用电量比较大的工厂,考虑到电力的需求总体情况,这种风电场实际上就形成了这样的一种比较完整的一个情况,就不会使他们的发电更加盲目,同时也会有很好的示范意义。我们相信这样的一些做法,也是非常适用于中国的。

这个项目还可以增强我们输电网络的灵活性,一个是动态化线路的额定,就是DLR的做法。另外就是电流控制,PFC这样的技术,这两项技术也是非常适合中国的情况。

在海上高压直流的网络技术,我们也有两个示范项目,是两个不同的技术。同时也有这种风机抗强风的技术,当然其中强风也包括风暴等等这些。

在强风的情况下,人对于强风我们是有自己的界定,我就不一一列举了。这种情况下,我们可以看到它的极大的效能,我们可以看这张图,左边的这张图表,多数的风轮在风速过快的时候就停止运转了,一秒钟20米的话它们可以停止。如果有10分钟每秒25米的风速,但是要取决于这些风机的打消了。如果达到了32米每秒的话,通过我们新的风机控制器,不管风速是增大还是减小,停止的时间一秒钟之内就满载一直降到零。我想对整个电网是最坏的事情了。

右边的这幅图大家可以看到,如果用了合适的控制系统,就会有所改进。它的发电量可以增加10%到15%,尤其是比较适合高压电线。同时高压线路它是有着一定的发电能力的需要。但是我们知道输电电缆温度太低的时候,它的性能会发生变化的。所以我们会有一个好的控制器,去监控所有的电线,在不同的天气情况下的变化情况。

根据我们的规划,现在我们在展会上我们也把我们的控制器带过来了,大家可以到我们展会上看一看。有了这样一个系统,你可以把整个发电量增加到10%以上,有时候风速达到25米每秒,甚至32米每秒的时候,如果有合适的供热系统的话,在任何海上恶劣的环境之下,我们就可以有一些方法去设计,去对付。

你也可以在导体的任何时刻都可以监测导体周围的温度,会给你一个最好的调试时间。

主持人:下面有请第三位发言嘉宾Andreas Reuter先生,他报告的是风电机组可靠性研究。

Andreas Reuter:今天我想跟大家讲的是怎么通过测试来提高风机的可靠性。

首先介绍一下我所在的机构,我们的业务范围非常的广泛,主要还是做测试。我们有很多很多的工程师和科学家跟我们一起合作。当然政府在我们基础设施方面也投入了5000万欧元保证我们的工作顺利开展。

为什么我们要进行测试呢,首先我要讲一下,同时讲一下我们旋转叶片的质量测试,还有直驱测试,最后是总结和展望。

其实在我们研发过程当中,测试是一个非常主要的方式。首先我们对系统,集成,还是小系统,零部件,原料来讲,我们都有特别的要求。在产品方面,我们也会一步一步的进行测试,比如像主轴承,旋转器,钢板等等等等。所以我们在测试端必须要通过合适的手段,来看看新的产品,或者新的零部件是不是达到我们的相关技术标准了,能不能正常的工作。所以我们必须要有一个合适的测试方法,对所有的系统、零部件、集成等等进行非常事无巨细的测试才可以。

当然我们知道,测试是一个非常复杂的过程,而且测试也是要经历不同的阶段,同时也会给我们带来不同的第一。我们有单一的测试,主要针对原材料,比如像铜的测试,还有其他的一些,这些都比较简单了,当然成本也比较低。但是对于我们整个产品的可靠性来讲也是至关重要的。当然像这种简单的测试,信息方面的价值就比较有效了。

我们看一下系统测试,还有实际测试,还有负载测试等等,这些价值也会更大一些,当然成本也会更大。尤其是对于整个风机的整机测试的成本也会更高一些。当然这也是最贵的一个测试。但是从统计学的角度来讲,这也是可靠性最关键的测试部分。

所有的事情都要一一做到位才可以,只有这样才能实现自己所设定的目标,为后续的研发工作打下坚实的基础。

现在我们来看看我们的产品是一步一步怎么从小的产品,走向越来越大的产品。一开始的时候,80年代的时候,只有50千瓦,只有15米,但是后来13年最大的高度可以达到250米,功率可以达到2万KW。当然我们每次更新,每次创新,都会达到我们目前技术和原料的极限程度。对我们来说成长本身也是一种挑战,这是我们的一些基础物理数据,包括它的功率、速度、数量、表面面积。这是我们对极限值的接近程度,还有自重产生的影响。自重就是它本身机器的重量,因为自重可以导致弯曲。如果是碳的话,可以达到160米。在我们旋转叶片方面,我们对碳和玻璃进行了环氧测试,都可以通过这些测试看出自重本身的影响,会带来多少的弯距,这是我们测试的结论,就是看看这个材料怎么好,设计有什么可取的地方。

现在我们来给大家讲一讲怎么去进行这样的测试。我们会从旋转叶片方面给大家做一些展示。这是我们现在最先进的,全负载疲劳测试,这是一个70米的旋转叶片,这是现场工作的照片情况,这是我们最长的长度了。这是一个疲劳测试,当然这是一个非常痛苦的长期过程,我们会长达几周甚至一个月的进行疲劳测试,同时会把测试也加入进来。但是它得出的数据和结论对我们非常有帮助。这是我们对整个过程要进行完善的监控,要收取数据,同时要采用合适的分析方法,比如非破坏性的分析方法是非常重要的。我们还会用一些超声波的检验,还有一些热能的检验等等等等。

我们必须在取得资格认证之前,必须要有一个全面完整的测试。我们必须要考虑到中间的过程到底应该怎么做。这个时候我们需要针对客户的要求,提出符合他们要求的一些解决方案。当然同时也给他们一些尽量有成本效益的解决方案。

这些都是我们在进行实地测试时候的一些图片,通过这些测试,我们都会对叶片今后的性能做一个完整的测评。最后包括终极测试,还有一些疲劳测试等等,所有的测试都包括在内。

这是传动系统的测试,包括齿轮箱,主轴,还有发电机等等。所有的部件都要进行相关的测试,这个理念应该是一样的。这只是给大家展示一些测试的主要例子。

这是我们系统的测试,包括测试的范畴,它有运行的时间,出现问题的比例,我们划出一个曲线,在设计当中再进行改进。这样的话我们就知道,一些部件,系统出现故障的频率,时间,周期,就可以更好的来解决,使我们的产品更加的优化。所以这和其他的组件相同,和系统结合在一起进行测试这也是必要的。这也是从整体结合的过程。我们的产品才能在真实的环境当中相关的应对能力。

这是在系统测试过程当中,我们进行的测试,测试一个比较好的组件,在阻断末端进行测试,保证它的功能性。接下来我们测试原型机等等的产品。最后测试它的服务周期,就是它的耐用性。

重点就是在于这三个方面要结合起来,在设计风机的时候,就能够更好的有一个考虑,而且是一个完整的,不会偏颇任何部件的设计。这样使整体设备的寿命达到更高的水平。我们的测试是非常接近现实的,也是面临很多的挑战。

我们的风机可靠性是通过测试来达到的,而且这种测试是非常精细复杂的,动力系统和其他相关设备的测试,在这个过程也正在开发的过程当中。同时我们在将来,在新的情况下,新的使用场景当中,应该会有更多的测试,随着客户的需求发展出来。这是在将来我们看到的非常大的挑战,提升风机的可靠性的工作是没有完结的,是会不断提高的。

主持人:下面请德国国际合作机构中国风电项目高级培训专家刘邦祥先生,讲一下中德合作促进的能力建设,风电场的运营教育协作平台项目的总结。

刘邦祥:德国国际合作机构在中国进行了30多年的发展性援助的合作。他目前在执行项目有30多个,30多年有几百个合作项目,现在的项目主要在可持续发展领域,法律合作,金融体系发展和保险等领域。

这个项目最初是在2000年前后,中德两国之间签订了风电发展倡议,在2005年开始设立了一个合作项目,合作领域都有各自的重点,在能源公司的合作主要以运行维护的技术为主,以及风电场技术管理来进行合作。和电科院合作是风电并网方仿真标准,风资源预测。

这是我们第一阶段到,2010年与能源公司合作在苏州设立了白露合作中心。

在能力建设方面,开发了一个混合式在线的,和面对面的培训课程,对风电工程师的培训,德方提供了风电机组,在我们张北基地的第一号机组。我们现在风电和太阳能、新能源领域发展虽然很快,但是在中国能源消耗的比重依然很低,所以发展潜力很大。对运行维护人员的需求,因为我们国家装机容量不断的被突破,所以缺多少人预测也不是那么确定的。到现在为止2014年大概需要运行维护人员4到8万人不等。

我们现在所提供的专业培训的风电场运行维护人员,不论是哪种预测,都是远远不能满足现实的需要。从人员的能力构成来讲,中国装机和美国风电装机大体一致,中国在2011年底已经超过美国,但是发电总量比美国低了不少。除了其他原因之外,运行维护人员的能力,也是一个因素。

所以在2011年,中德两国签订风电合作项目第二期的时候,就把风电场运行维护人员的专业教育和培训平台也建立在项目当中,这个项目就是和中国教育部进行合作,来执行运行维护人员的培训工作。

为了完成这个任务,我们确定的业务领域首先是建设培训师资和专业教师的教学能力,以及改进院校的教学管理和企业人力资源的管理,增强风电运行维护人员职业资格认证的标准透明度,确定了一些合作目标群体,采取了一些策略。希望实现项目所规定的目标,至少有4家合作机构改进了以职业实践为导向的组织风电专业能力和教学基础能力。

我们组织风电的培训师,专业教师进行混合在一起组织培训,使他们按照培训所提供的国际上通用的一些教学课程开发的方法,在框架指导下他们之间相互交流经验协作。我们希望企业和院校之间能够产生更密切的人员之间的合作。组织了十几次的研讨,培训活动,还有国际考察,参加活动1200人,12个学习领域的课程体系。

这方面的不足是,因为我们得到企业的支持少,企业来派出来的有经验的培训师数量不足,还有职业院校的老师缺乏实践经验。

我们组织老师和企业培训师资组合混合小组,在操作中按照一定的教学框架来参加培训活动,使他们能够在做中学,自己如何感受到企业,培训师,教师在一起来接受培训。这是按照项目来进行的。

第二,是围绕风电开发,专业能力建设,专题性的管理者和企业的人力资源管理者和学校的领导者共同到国外考察,考察了德国,新加坡,台湾,促进了学校教学管理者转变教学的观念,促进了企业人力资源经理的转变。

不足虽然个人之间能够建立很好的关系,但是受制于机制还有理念的约束,使一些机制上的合作并不能够深入到像德国那种合作的程度。

第三个策略,推进院校和企业合作开发,能力导向的职业资格认证体系。国家在2004年由劳动部牵头做过风力发电运行检修员的职业资格,现在已经过去了将近十年,风电发展很迅速,这个资格在很多企业看来,在学校也说,已经不能够满足现在发展的需求,能力构成发生了变化。

中国和德国政府也在进行合作,除了风电之外,还有一系列的机电类职业资格的调整和颁布。另外一个项目就是中德汽车的合作项目。

我们做任何活动,培训、研讨、考察活动,都是与合作伙伴共同策划,在国内的活动由合作的核心院校和核心企业来轮流组织活动,专业教师和企业的培训师共同组成培训小组,一起来完成培训任务,围绕着建设风电系列化专题,以教学方案怎么设计,来组织老师和培训师的共同培训,来推动能力提升。

老师和培训师不仅要学会在技术上增加操作,完成项目,更重要组织学生来完成项目。

有6家核心院校已经设置了风电场运行维护的试点班,检查教学方案。

我们组织国内研修和国外培训是相互匹配运行的,希望国内培训能为国际考察奠定经验,共同来服务培训师和专业教师的建设。在教学方法上我们采用新加坡和台湾的教学工厂,就是在做中学的方式。到新加坡和台湾,因为大家语言没有障碍,大家沟通比较顺畅。经过几次培训之后,老师的观念和思维方式发生了变化,我们院校的教学设备,是受到应用普通本科大学教学装备的影响,是以知识系统化传输为目标,而不是以应用能力培养来考虑。所以我们教学装备综合性训练装备明显不足。

这是一套德国按照系统化培训专业人员制的培训装备。它是如何培养学生从简单到复杂,从简单的知识学习同时进行简单任务的演练,到系统化的能力培养是怎么发展的。

我们这个策略不足之处表现在,企业的代表参加培训师培训活动,代表比例不够。合作院校的老师派出,每次派出的老师不大一样,所以系统化的教师培训并不能保证连贯性。

学校的教学改革还存在问题,老师的教学自主权不够,虽然老师准备采用一些项目化教学,基于实践为导向的教学,但是因为学时的划分,教学教室的划分,造成学生难以持续的完成一个项目。

现在经过多次考察,德国也发现,中国风电场的运行维护、检修、故障排除工作,在大多数工作下,还是由制造企业来完成的。因为我们风电场都比较新,还没有过质保期,所以风电企业来进行。所以现在与风电制造企业合作。我们开发都是大型的国企,他们重学历更超过重能力,学生主要通过当地的人事代理制度,就是劳务派遣制度来完成,这些就影响了高能力学生学习专业的积极性。老师培训还需要比较系统化的专业技术装备。

我们一年半左右的合作关系,我们有14所院校参加合作,有30家企业参加合作比较稳定,有40多个教师和培训师能够独立进行风电专业的活动,并且组织教学活动。

这是我们12学习领域的课程,教学大纲。我们以后可以再讨论。十几年来教育部一直在推学习领域的课程,这可能对我们这个论坛不是很适合进行详细介绍。

我们合作院校高职高专为主,有两家中专院校。今天我们一个培训课程要进行,就是系统化培训,风力发电机组故障的排除。将来我们还会对课程怎么来设计,老师组织教学来进行研讨。

在管理上来讲,到今年11月份,可能会进行一次能力与导向的评价,再教育活动,以风电为例,主要是学校的管理人员进行培训。

明年初,组织一次风电专业课程的实施与一体化系统开发,是与德国公司一起来影响。

我们需要更多的企业来参加这个平台的活动,无论提供设备,教学装备,或者安排老师到企业来参加培训,企业里的培训师可以和老师合作起来编制一些教学方案,考评标准,督导教学是不是按照实践导向来组织设计的过程。企业可以从中获得,不仅会做更重要会教,会评价后备人才的发展。企业可以从学校里面发现更合适的有发展潜力的后备人员。经验交流不仅是国际的,更主要是跨越学校和学校,跨越学校和企业之间的经验交流是最可贵的。谢谢大家。

主持人:下一位嘉宾是Tim Poppel先生,他的主题是风电场项目认证中的制造监测。

Tim Poppel:我是来自DNV认证中心。

首先先介绍一下我们公司,然后说一下我们海上风场的挑战,会讲一些解决方案,以及相关方合作的情况,给他们带来的好处。

我们四个主要业务领域,GL也是我们很长时间以来的强项。我们还有天然气和石油,我们还有保险,还有能源方面的业务。能源业务来讲,我们也是开发了一系列的一体化的解决方案。

DNV GL员工超过了17000,这是我们在全世界的足迹,我们在100多个国家有300多个办事机构。

在可再生能源的认证,我们有225个员工是专门负责这个项目,这些员工分别在7个国家10个办事处当中。这是主要的地点,包括德国,格拉斯哥,哥本哈根,亚洲也有很多的办事处,我们在北京就有一家办事处,上海还有一家,我们在韩国釜山还有办事处。在全世界各个角落,都可以和我们联络,都可以找到我们的足迹。

海上风电市场发展趋势还是比较强势的,基本上每年我们在所有的研究报告当中都可以看到它的发展,这是EWEA的发展情况。在2013年基本上已经达到了这么高的水平,实际上我们只是过了一半多一点的时间,剩下的时间还会进一步发展。

我们做海上发电的时候有很多的挑战,这是毋庸置疑的。当然我们不能说是问题了,但是挑战还是不小的。我觉得最重要的,我们项目在规划过程中,协调过程中非常复杂,所以我们有很多利益相关方在其中,我们要协调各方的关系。有些情况我们的组件,我们相关的设备这些都是挑战之一。

我相信在将来,我们还会进一步的挑战,包括像人员还要进一步培养。

安全也是一个挑战,近海风场会出现一定的事故,我们要加以提升。还有商业风险,它的投资非常非常大,非常依赖于政府的支援,财政的支持。

另外一个挑战,就是我们的物流和安装,它依赖于天气。一些风机很多情况下在起风的情况下是不可能安装起来的,所以我们要有准确的天气预报。我们还要有相关的船只来运输,这是需要安排和协调的。组装的过程也需要协调,将来还有进一步提升的空间。

另外的挑战就是知识的分享。我们之间会交流,这就是分享。在风力发电行业我们好像做得不是很多,我们要向石油天然气来学习。

下面一个挑战,就是组件的质量。我们要保证很好的质量,在海上是非常重要的。如果你不注意这些问题,就会发生很多的错误。包括像焊接上面的问题,有可能在涂层上会有问题,也有可能是部件的整个问题,可能一个轴承出现了问题,最后造成了整个部件的失效。组装过程当中也会发生问题,在运输和装载的过程也会出现问题。在生产的过程当中,可能没有问题的,质量很高的,但是在运输过程当中不小心出现了问题也是不可避免的,还会遇到腐蚀等等相关的问题。在近海这样的环境下,海水的侵蚀是非常非常大的。

我们看到的都是会出现的错误。如果我们到海风场去看的话,成本是非常大的,投入也是非常大的。

这个图大家看到的是风机正在安装过程当中,有很多的风机在这里已经安装了。如果这里面的风机如果出现了问题,被损坏了,可能是主轴承出现了问题,比如运输的问题,可能在几天当中接下来这些风机就会发生问题。我给大家列出了一些主要的问题,比如它会给我们的人员成本造成损失,你修人员是一个成本,经济上也是损失,最后你的收益也会受到影响,因为不能发电了,每天会达到15万元这样的损失,这不是一个小数字。还得要雇船运输,这是运输的成本。在欧洲运费每天会达到80万。我们应该在各个环节避免问题的出现。

我们的认证包括,我们有场址设计,设计的监控,制造的监测,在调试实际过程中的监测,在运输组装过程当中的检测,这些不同的环节认证结合在一起,就成为了最终的认证的形成。我们公司会全程跟踪,保证整个项目各个环节的质量。这就好像一个监测的概念,在这个过程当中,因为我们全程的追踪,任何问题都可以被扼杀在摇篮里。

我们从三个步骤来进行职责的监测。第一,发现的过程。首先我们要确定整个项目的范围,供应链情况,以及主要生产步骤,我们会确认哪些组件要进行相关的监测。

在供应链的过程当中也是要加以体现,每个部件的供应商我们都会保证他们的生产步骤是符合我们的要求。

在确认第一步之后,我们就进行到第二步,是被称之为满足环节,或者说是资质认可的环节。在这个过程当中进行相关的合规的工作,同时要进行初步的审计。

接下来是第三部分,就是监测的部分。25%所有的关键部件、组件,根据不同的情况下比例可能会高也可能会低。

我们再看一下我们进行制造监测带来什么好处。首先我们可以在最初把问题解决掉,这一点是非常重要的。我们出现问题的成本是非常大的,如果我们在一开始就把问题解决,可以避免将来问题的产生,所以是有成本效益的。

第二,我们是一个认证机构,我们是独立的,所以我们的监测是非常客观的。我们在这方面首先非常有经验,我们知道设计本身是什么样子的,我们可以协调各分,我们在这方面比较有经验。

我们还可以审视所有的相关文件,找出其中的问题。我们将来提供的文本,业内都知道我们,所以我们的文件实际上就成为了你在业界资格的认识,也会被合作伙伴更好的接受。所以这些都是我们给客户带来的好处。

我们永远不要忘记投资成本,因为我们刚才强调近海风场投入非常大,如果说每个是5兆瓦的风机,如果80到100台,整个投资至少得有80亿人民币的投资。

接下来讲一讲解决方案。监测对于很多投资者来说是非常值得关注的领域。有一些解决方案是适用于所有情况下,尤其在一些项目的认证,还有项目监测等等都可以的。

项目的认证可以帮助我们最大限度的降低风险,同时提高最后的收益率。风机的制造商必须要经过严格的认证,对于某一个零部件的认证也特别重要。当然制造商也可以把某一个零部件的认证资格,把它外包出去,包给零部件的供应商。所以这样的话你可以减少自己本身这方面的一些支出,同时减少这方面的消耗。

现场的改良,我们可以到实地考察,看看现场厂房有哪些需要改进的地方,改善工作流程。如果你是零部件供应商,你可以通过这样的方法来改善你们的工作质量和产品质量。

有了这些解决方案,对于投资者来讲,这种制造的监测可以打大的降低风险,提高质量。同时也可以减少认证方面的一些人力物力,也可以让制造商更好的对认证过程做好准备。

主持人:下面有请北京鉴衡认证中心有限公司雷珍做演讲。

雷珍:首先我对鉴衡做一个简单的介绍,以及鉴衡风电设备认证的情况。北京鉴衡认证中心03年由国家认监委批准成立,其中在风能领域标准的制定,认证,检测,以及产业研究等服务开展多年了。

2011年经过北京市科技部、财政部局局税务局批准,成为第一批高新技术企业。在风电认证领域,北京鉴衡认证中心是最早从事风电设备认证的专业认证机构。在过去的几年已经累计向国内41家企业发放风电设备认证证书92张。下面PPT是里在CGC所获认证证书的企业,包括金风,华锐,联合动力等大型企业,还有零部件获奖企业。

国内的风电企业比较多,大家在风电设备制造企业走做得比较优秀。但是如何让我们的国内生产的风机走向国际市场?不仅要向国际市场展现我们的生产能力,更需要得到国际市场的认可。鉴衡认证中心做了一些工作,我现在就向大家介绍一下认证成果的采信推动。

我们经过几年的发展,成为全球风电制造业第一大国,但是如何从风电大国走向风电强国呢?我相信走出国门是必经之路。近年来随着风电产业的发展,认证作为一种产品质量保证的手段,已经成为海外风电市场准入的一个普遍的规则。

但是存在一个问题,国内事业在申请国际机构的认证存在一个周期比较长,费用高的难题。所以使得我们的认证结果获得国际上的采信,是很有必要的一件事情。

我们已经建立了与国际接轨的风电认证体系,理应得到国际相关领域的认可。

首先看一下国际采信的情况。我们通过以下几条通经来来完成国际采信的工作。首先通过双边互任的方式,其次也可以通过双边互任的方式,其次直接推动国外政府组织采信认证结果。

在多边互任方面,我们鉴衡参加了IEC WT CAC组织,主要目标是为我们制造商提供一个认证认可流程,对于认证流程一个发表意见的平台,能够确保国际标准在各国的使用和理解是一致的,为我们制造商和设计者搭建一个信息沟通的桥梁。最终达到一个能够协调和解读现有标准及认证结果的目的。

最主要是能够代表中国的风电企业发声,反应企业的诉求。也有利于我们理解和运用IEC标准,为认证结果的国际采用奠定基础。

接下来介绍的是我们在双边互任方面所做的工作。鉴衡认证中心通过同国际机构交流,提高自身的技术水平和知名度,并且与国际知名检测认购,为实现双边互任奠定基础。

我们在国际上不同地区,对机组的认证要求来自不同的方面,在南非,埃及,希腊等国,政府部门要求对机组的认证。比如美国的认证必须要求由银行保险公司等金融机构提出的。

下面给大家举一个例子,是来自于政府部门的要求。鉴衡通过自己的努力,最终完成了帮助我们的整机企业走出国门,得到了国外招标的通行证。

在11年在南非政府风电新能源项目招标的工作当中,南非能源部明确提出,他们只认可德国四家单位出据的认证证书,持有中国认证证书的机组他们没有参加竞标的机会。

鉴衡同南非能源部局方面进行交流和协商,同时鉴衡还邀请了IEC主席,以及世界可再生能源主席,为鉴衡写推荐信,通过协调项目办,以及世界银行专家出据了关于认证评估的材料,证明鉴衡认证中心和国际的认证结果是一致的。

在11年,第二届中美可再生能源产业论坛上,花旗集团与鉴衡签订战略合作协议。

对于鉴衡帮助国内机组走出国门的案例,我们还可以列举几个。第二个案例,12年11月,鉴衡通过与埃塞俄比亚电力公司的多方交流与接触,促成了与埃塞俄比亚的风电国际贸易。

相信通过我们的努力,我们还可以有更多的成果展现给大家。如今鉴衡认证证书被图表标绿的国家,得到了不同层面上的认可,有美国,厄瓜多尔,南非,澳大利亚等等国家。

创新的双边互任服务我给大家介绍一下。双方在合作之前,需认可以前前提。认证机构要严格遵守双方已确认的相关标准,规范开展工作。当一方面对另一方评估报告有疑问时,另一方要给予解释说明。

我们的合作模式最大的特点是基于模块划分的模式,认证机构双方都要承担一定的认证评估工作。申请方需向认证机构提交申请书,对于所需要认证的内容做一个模块的划分,比如A由认证机构一做主评方,二做观察方。通过这样的合作方式,评估完成以后,证书申请方,企业可以得到来自这两个认证机构的两张认证书。

这种合作模式优势就在于,它能够为企业提供一个一站式的联合认证服务,使国内企业可以得到国外认证机构优质的服务。

在近年来鉴衡通过与同行业国际机构的交流,建立了合作的认证关系。

最后介绍一下鉴衡在国际采信以及双边互任服务的下一步工作计划。希望进一步密切跟踪,积极参与IEC CAC的相关工作,完善双边合作的模式,加强认证机构的技术交流,争取在技术方面相互有一个更深的了解,促进双方的互任。最后和风电企业一起走出国门,推动我国机构认证的结果得到一个采信。

主持人接下来请张钦然先生作报告。

张钦然:我来自台湾,我是在台湾的基金研究院,还有台湾中小型风机协会担任顾问工作。

其实小风机最大的问题和大型风机的差别就是,小风机的产品非常多样化,从几百瓦到K瓦,几百K瓦都有,种类非常多。而且小风机造价比较便宜,如果它要接受验证的过程,花费在成本计算上,比大型风机相对要更花钱。

这个图告诉大家,主要国家的几个小风机的认证机制,现在最主要是三个认证,因为他们都推出了比较优秀的售电的电价,英国每一度电是台湾的两倍,日本是台湾的3倍。

这是美国SWCC验证过关的7个机种。这是英国的MCS有9个产品通过了。我们浙江华阴有500瓦的风机。再下来是日本的验证机制,目前有4个产品通过,DS3000,它其实是台湾的产品。它的产品跟(英语)技术合作,控股公司,在日本申请DS3000。也是一个惟一华人的垂直轴风机和立轴风机的验证。

三个国家的验证机制当中,几乎都是水平轴风机。在小风机测试验证当中,它的标准的欠缺,和验证方法的不明确,所以两岸就决定开始发展垂直轴风机的标准。

台湾的小风机的产业分中间四块,台湾目前有两个测试场,这两个测试场是小风机的标准测试场,是符合国际标准的测试场。

有了这个测试验证的技术之后,就开始要推市场。我们主要的市场就是大陆市场,再来就是日韩,还有美国市场了。日本通过验证的就是日韩市场,台湾风机在日本已经取得验证了。韩国市场经过济州岛的测试,台湾已经有两个机型进入韩国市场。所以现在取得验证之后,进入外国市场是一个必要的条件,尤其是取得当地国家的激励措施。

台湾目前最大的问题,因为规模,市场太小。所以台湾更积极需要发展到国外市场取。

下面这两个是我们为了配合标准测试和产业的国际竞争,我们推动了很多国际和两岸标准合作。目前我们推出的是参加IEA27,我们会推动亚太小型风力机的论坛。

经过这么多台湾的布局,台湾的产业到底什么状况呢?在2012年,台湾的小风机卖出4497部,比前两年下降了,但是产值是上升的。因为过去小风机都是几百瓦,近年来已经上升到一千瓦,甚至三千瓦。虽然出货量是降低的,但是产值是上升的。

台湾主要是94%的外销,台湾也有厂商在昆山设计小风机的场。外销的产品里面在韩国是第一的,目前也积极进入日本市场。

小风机有两个报告要提出来,经过标准测试场出来一个报告,由设计评估单位把这两个报告提交给TAT,他们审批后发给证书。

两岸要谈共同标准的时候说,垂直风机是一个缺口,所以我们先从这里下手。过去三年来,已经差不多完工阶段了,在今年5月,两岸共同公布了这个标准,是双方认可的标准。希望在验证的层次上在今年来谈。这是当初参加的团队。

根据风向变化的设计负载评估,并不适用在垂直轴风机。另外低风速地区,因为垂直轴风机它没有方向性,它在低风速地区,它对低风速地区的高温流适应的强度,或者性能应该比水平轴风机好。

简易负载计算模式,在我们两岸沟通标准里面,把两岸发展垂直轴风机的标准把简易负载计算模式放了进来。

垂直轴风机有很多特殊的设计考量,并不是水平轴风机可以考量的。需要有很多的标准来考量。

这是两岸标准大概的内容,分11章17个小节。我就不再细讲了,大陆已经公布了这个标准,大家可以参照这个标准。

最重要这个附录B,垂直轴风机在这个附录底下进行简易负载计算。

在发展阶段,大陆和台湾有两家厂商进行试算,他们都认为试算的结果符合他们原来的计算。今年IEA Task27西班牙会上发表了。

两岸垂直轴风机未来的发展有几项我们认为需要提出来的,我们简易负载的模式需要验证。垂直轴风机静态拉力实验标准内容,和水平轴风机是不一样的。在垂直轴风机里面,振动的评估是非常重要的,振动评估的基准是什么。这三项是我们要提出来的。

两岸在垂直轴风机的标准发展过程中有很好的合作经验,希望能够提供其他的标准,作为进一步的借鉴和发展路子。今后希望两岸能有更好的合作。

主持人:下面有请Arvid Nesse先生演讲。

Arvid Nesse:我今天给大家讲的是海上风电机组的测试,另外给大家讲讲发电机,潜水设备,或者是漂浮设备。

为什么我们要做测试的演示,当然也是有很多技术方面的原因。我们需要确认设计是不是有效,同时如果不有效的话,可以进行怎么样的改进等等。当然最终在投入批量生产之前,我们要进行全方位的测试。

有一个特别的原因我要讲一讲,像一些运用企业,还有开发商,他们比较倾向于使用经过验证的,已经确认不疑的体系,有一些少数的海上风机,在欧洲推出了一些新的机型,现在也做测试和演示。如果他们看到了这个测试结果,就可以慢慢的应用起来了。

这是海上风电机组在2012年的时候,在欧洲的一个市场份额。西门子就占到了82%的市场份额。2013年甚至西门子的比例更多。因为西门子的风机的确非常好,性能都非常好,而且在很多的实验场地都经过了成功的测试,而且经过验证。所以市场上对于测试的需求是非常大的,尤其是新的模型推出来的时候就更加重要了。

这是我们对于欧洲市场上海上风电项目的预测。通过这些数据,2020年的时候,海上风电在欧洲市场上应该有15000个机组,主要集中在英国和德国两个地方。在这样巨大的市场当中,当然有很多的机会是留给其他的风电机组的制造商,比如像中国的制造商,这也是一个非常大的机会,可以让你们进入欧洲市场。

我们是挪威的测试中心,但是我们也在中国有业务。因为中国的风电机组企业也在进入欧洲市场,所以对他们来讲,他们首先要在欧洲做一些演示,要去验证说这个机组非常适合欧洲的情况。等认证完了之后,我觉得你要去销售就非常简单了。所以我们的测试中心给大家提供各种各样的测试,包括基础设施的,其他的服务等等。

这是Hywind海上风电项目,这是一个漂浮式的设施,我们这是在现场主持的测试。看看它的漂浮机座的性能,在日本市场上也有类似的项目,因为这样的技术已经得到了充分的验证。这是经过全面检验的一个风电机组,它的机座非常的稳固。现在也已经进入到日本和美国市场了。

这个测试中心有着不同的分布点,红色地方是深海地区的,还有就是浅海的,还有是中等深度的。另外我们还有一些撤离的服务和应用。像深海一般都是200米深,中等深度是50到100米,浅海是20到40米的。在浅海方面,我们已经颁发了6个。这个红色的部分就是我们的地点,是位于海域的北面。当然这也是海上风电最集中的市场。但是现在它还有一些空白的地方,所以我想对于风电厂家来讲,这也是一个绝好的进入欧洲市场的机会。

再讲一讲在挪威有一个很大的挑战,这是一个信行业,只有几年的发展时间,所以我们需要一步一步打造我们的竞争力。在天气方面,我们在过去的40年当中积累了非常大的经验。因此天气方面的经验,成为我们海上风电发电的基础,因为二者之间有很多的相同之处,所以这些经验也是大量的应用到我们近海发电的应用当中。

我们在经济方面也是有着很好的模式,可以支持到我们大型项目的开发。对于原型机的测试,差不多负载50%的成本,也可以提供技术支持。

主持人:下面有请中国船级社产品认证部主任盛振国先生。

盛振国:我的介绍有7个部分,由于时间原因我选几个PPT主要介绍一下。首先介绍一下中国船级社,它是议价独立公正为社会公正利益服务的国际化检验认证机构。经过50年的发展,已经成为国际知名船级社。

中国船级社从99年进入风电认证领域,开展了相干的规范标准,为保证风电产品可靠的安全适量,和稳定运行提供的优秀高效的认证服务,并获得行业认可。

这是我们中国船级社的四个板块,大家看一下,这是我们中国船级社网点的情况。这是我们全球的服务网点,美洲中心,欧洲中心,以及亚太中心,总部设在北京。这是我们下属的一些办事处。

中国船级社从事风电等产品认证业务是从2007年获得了国家认监委批准的产品认证机构证书,2012连获得了国家认可委的认可。在船舶与海洋工程领域,有国家交通运输部授权的船舶法定检验资格证书,以及国家海洋石油安全生产总局提供的资质证书。

接下来介绍一下中国船级社风能以及海工业务。中国船级社99年进入风电认证领域,03年颁布了国内第一部风力发电机组规范。09年颁布了海上风力发电机组认证规范。同时颁布了海上风机作业平台指南。

这是我们风电的人力资源的情况。设计评估人员30人,现场检验人员200多人,覆盖了结构分析,流体力学,材料等各个领域。

这是我们的软件配备情况。这是我们的业绩,CCS颁发了风电产品认证证书100余家,涉及获证企业40余家,产品涉及了叶片、齿轮箱等关键零部件,规模从750千瓦到1兆瓦,1.5兆瓦,2兆瓦,2.5兆瓦等等。这是和我们合作的国内的整机场。

在海洋工程领域,我们中国船级社的业务类型包括入级检验,法定检验,第三方设计审查建设检验等等。海洋工程领域我们人力资源情况,拥有现场检验,项目管理等人员组成的120人的专业化队伍。这是我们的业绩情况。有67座在建和运营的激动平台,以及17艘海上浮式处理装置。这是我们海工领域具备的专业软件的情况,包括水动力的一些计算软件。

总体来说我们中国船级社海上风电业务是传统陆上风电业务,加上我们比较强的海洋工程业务的强强组合。

接下来讲一下海上风机认证的特点。这是海上风机认证过程当中需要评估的主要项目。具体的内容在我们海上风力发电机组专用规则上有详细的介绍。

接下来介绍一下我们海上风力发电机组认证规范,为适应我国风力发电行业的发展,通过国内外海上风力发电机组相关技术标准对比分析,结合我国沿海环境特点,编制了中国船级社海上风力发电机组认证规范,这个规范的章节主要包括环节与载荷,材料与制造,强度分析,结构,机械,电气控制,防雷,腐蚀,以及安装运输还有测试这些内容。

海上风机的防腐非常重要,对于防腐的主要区分是按照腐蚀区域进行针对性的防腐处理。有大气区,浪溅区,潮差区,全浸区等等,不同的区域手段是不同的。主要是从四个方面,一个是设计的角度,覆盖层的保护,电化学保护,介质的处理。接下来是防腐具体的要求,防腐的方法。

对于海上风力发电机组装船的分析,运输的分析,也要增加进去。随后现场检验内容里面也有这部分的要求。

海上风机防冲刷设计也非常关键。贯穿深度的减少,可能导致桩腿需要打入更深。降低桩腿刚度,影响结构的固有频率。

防冲刷的方法,可以采用粗颗粒的填充物的防护,桩基周围采用护圈和沉箱的方法等等。

下面介绍一下我们海上风机检验的模式,机组设计评估认证,型式实验,工程审查,证后监督,基本上和陆上风电一样。

制造过程的检验,主要包括几个方面,从工艺文件,到人员的资格,以及测试设备的认可,材料和组件的检验,防护系统,救生设备,消防设备等等的检验。

对于运输合安装的检验,由于海上风电场后期运输维护成本非常高,对装船的检验,海底电缆的安装检验,也有相应的要求。

结合我们中国船级社50多年的海上施工经验,对于检验类型提出了五种类型,年度经验,换证检验,水下检验,附加检验,延寿检验。这是我们整机故障分析的,齿轮箱的分析等等。

主持人:下面有请峰能斯格尔可再生能源科技有限公司的项目经历柴瑞龙先生。

柴瑞龙:我来自峰能斯格尔公司,我们主要应用范围是可再生能源全生命周期技术服务。

我们在十多年的专业服务当中也开发了自己的分析软件,包括我们的激光雷达测风产品。

功率特性就是风机速不同分速的变化,它所能够发出电量的情况。这里面我们定义的风机功率曲线是要依据不同的风速产生不同的发电量,它有相应的国际认可的标准。这里面要测试的一个是风机的发电量,再一个就是风速。发电量要求风机出口的发电量,风速要求是无感染自由流的风速。里面还有一个功率曲线的发展趋势,运用远程遥感的激光雷达测试。

风机有三种情况,第一是因为风速可能低于预期,第二可利用率低,第三就是功率表现低。

风机的异常表现,主要由机电故障,风机的控制系统问题,现场环境,再一个风电场布局几大方面影响它的正常表现。低表现,发电量降低就会导致收入降低。高表现,超发的现象也是相对普遍的,这可能会影响我们风机整个寿命,再一个可能会提高你常规的维护服用。

为什么功率曲线测试呢,因为在签订风机合同的,功率曲线作为一项保证条款出现的,这是业主能够向风机厂商索赔的条款,而且索赔额是相对比较大的。

简单介绍一下功率曲线的测试步骤,我们按照一个国际认可的标准来做测试。它主要分三个大的阶段,第一个阶段,就是现场的评估,风机安装现场需不需要做现场标定。

第二,如果需要现场标定,要在风机安装以前提前做分析。

第三,风机的安装和测试。这是一个非常长的过程。

我们在英国的一个例子,做了将近两点的时间,它需要现场标定的。现场标定就是在标准里提到的现场,并不是一个非常平的一个理想的现场,而是有一些山区,或者有影响,不能很好的得到测风塔对风流的场址做标定。

第一步,我们要做的就是风电场要测多少台风机,这个标准里并没有规定,测试风机的数量是行业成规出现的。再一个我们要对它自由流的风速分析,包括它周围的障碍物,还有它的地势的分析。我们要选好风机的数量和位置。

再一个就是测风塔要放在什么地方做,很多风电场地形地势很复杂的,所以需要有专业的机构来做专业的分析,已达到双方的认可。

第二阶段就是测风塔,如果不需要现场标定的话,在风机迎风方向直接安装测风塔就可以了。需要做标定的时候,就要复杂一些。所以我们按照做标定的情况说。

测风塔要安装两个,一个是参考测风塔,还有一个测量测风塔。这对测风塔的具体要求标准里面非常详细。

测风塔的位置,一般推荐是2到4倍的风轮直径,建议是2.5倍风轮直径,它的可采集的风速区域是要排除从风机后面吹向测风塔方向的扇区。

再一个要排除它所有有影响你自由流风速进来的障碍区域,全部都要把它相应的扇区排除掉。

在现场标定的阶段,是要取得两个测风塔的相关性,它们是一个线性相关的关系,也需要测一个相当长的时间,能够建立起来这个可信的线性关系,之后才可以把风机机位的测风塔拆除掉,安装上风机。

在风机安装完后,在测试开始之前就要安装测功率的一套系统,是安装在风机输出电缆底部的。这样的话我们就可以得到自由流的风速从测风塔,还有风机的输出功率在底部装的传感器。

功率曲线测试并不只单对一台风机测试,它的代表性要求整场的体现,风机是一个标准产品,它的测试要能代表你这个区域,所以我们要有一个年发电量的计算。我们测试的风机功率曲线就是要结合风机自身的输出,还有结合风机里面所记录的风机运行状态,能够得出风机在正常发电情况下的所有数据。而其他异常数据都是要剔除的,因为我们的目标是要测量它的发电曲线。

测功率曲线它是一个非常长时间,费用是相对比较高的,如果是一个完全需要标定的场址来做的话是要50万人民币以上,而且测试时间也要一年以上。因为这是标准要求的,测风机的功率曲线,并不是并不是第三方一方的事情,而是风机供应商,业主方,加上测试第三方,要三分共同认可这个测试方法及测试结果。

我们说一下功率曲线今后的发展预期。因为它的版本也是在不断的更新变化。我们公司的遥感测试的设计者,专家,博士,也参与到IEC标准当中去,最新版应该是2013年第二版,这里面引入了咱们遥感测风的技术,及测风塔不能很好的反应风切变的状态。正式版可能要到2014年底才能出来。

今后这个版本测风会进入遥感测风,它的灵活性很好,而且测风的高度是可以完全覆盖到风机叶间的高度。

这里面提到的切变,就可以用遥感测风的方式,把叶间和叶间底部的切变能够看得出来,这是实际切变的情况,能够看得出来这个差异还比较大的。这就是自由流风速过来的切变情况。

为什么切变会影响测试?风的切变和地表的高度有关,越高风的切变情况就会越显著。正常的情况下,它的轮毂高度平均风速,在现有版本轮毂高度是位置,但是它的切变位置实际上在现有轮毂高度在高切变的情况下,风速是不同的,也就是说在发电量的时候,实际上是在比轮毂高度低的位置,它的测风的真实数据才能反映到风速对应的发电量上面去。所以有切变的修正,就能使功率曲线更加的真实。

这里面遥感测风激光雷达是可以采用风机底部装机,然后做远程风的测试,尤其是对咱们海上风电是非常有好处的。

这是激光雷达和测风塔的对比,相关性是非常好的。这是海上平台,我们运用激光雷达就可以只把测风塔做一个10米的高度,而不用做到150米,基础就可以非常小。

我们海上风机测试功率曲线简单的方案,就不需要建立任何新的基础和测风塔,直接运用风机本身的基础,在底部可以通过遥感来测量标准要求位置的风速。

我们的激光雷达是全天空扫描,所以在任何一个时点,任何一个区域都可以保证足够的光束,采集到准确的数值。

功率曲线测试其实是风机厂商和业主方,双分为了提高和保证咱们的风机运行表现来做的事情。我们推荐在风机运行表现当中,运用已有的数据,通过专业的分析软件来做比较,能够很好的反应出风机的运行表现怎么样。这里面也包括了提升风机的预防性维护的管理水平,这种运行表现分析可以在全生命周期不断的进行完善和优化。

主持人:下面我们有请上海电气有限公司测试认证组组长朱志权先生作报告。

朱志权:首先我们把风力发电机组分两大部分,一部分是场内测试,一部分是场外测试,场内又为系统测试和部件测试,部件测试主要是主要的零部件。

我们系统测试和并网测试主要部件一个并网联调测试。在我们测试平台上可以对主控制器,发电机等电气,利用直流电机模拟驱动系统带动发动机旋转进行测试。

我们测试台主要验证不同的变流器和发电机之间的匹配是否正常。我们联调实验的参数拖动直流电机700KW,转速可调0到1500rpm。这是我们并网测试台的示意图,380W主要给PLC监测柜测试。

下面介绍一下系统测试的全功率测试,可以在地面上对整机的主要部件进行测试,对现有产品的可靠性进行检测,对风力发电机组关键部件国产化提供评价工具,为资助开发新的风力发电机提供实验平台,建立核心系统和整机机组的检测实验平台。

根据我们的质量体系要求,机组在出场的时候要坚决抽检或全检。我们测试分四个阶段,部分功率测试,全功率测试,过载和故障四个阶段。

我们可以设计的测试项目有,部分功率,全功率,过载和故障测试等等。

这是我们全功率实验台的示意图,这是我们全功率测试台的图片,有LED屏,异步拖动电极,减速机,基本上可以模拟我们整机的运行工况。

我们测试台有四个特点,第一就是通用性。我们上海电气公司有五个产品,我们全功率测试台可以对相近机组进行全功率并网发电测试。

第二,测试台的另一个特点就是全面性。

第三,测试台的另一个特点就是中压接入,避免了重复运用升降变压器,减少了电磁干扰,对测试平台的稳定运行提供了可靠的电磁环境。

第四,中压大功率矩阵变频器的应用。实践证明我们这个中亚变频器运行非常良好。我们全功率测试台运行两年零故障,而且它有非常快速的动态响应。

第五,全自动控制。我们测试台设计了完善的监控系统,能够在操作室内完成所有的测试,可以满足不同的需要。我们可以进行并网测试,加载,减载等等测试。

变桨测试平台,模拟变桨过程中,系统对桨叶的载荷。这是我们变桨测试台的示意图。这是变桨测试台的主控平台,下面是我们的扭矩加载系统,模拟扭矩。这是我们变桨测试台的图片,下面是我们变桨控制系统,右边是扭矩加载系统。

我们场外测试分两大部分,一个是型式认证测试,一个是并网接入测试。我们公司非常重视LVRT测试。我们成立了专门的测试技术团队,积极与中科院开展联系,对老型号的变流器进行技术改造和软件升级,满足LVRT的要求。

我们依托中国电科院张北实验基地平台,开展多种机型的测试工作。这是我们现场测试的情况。

我们完成了三种机型的电能质量测试,下面是我们获得电能质量测试报告的正本。

电网适应性测试,我们完成了电网适应性测试。目前中国电科院电网测试一般都是在张北实验基地进行的。

型式认证测试,我们与鉴衡等认证单位开展了型式认证测试。

我们场外测试的目的和意义,解决风电机组故障提供技术支持,可以看出风电风机的特性,分辨故障的原因,保证风电机组在不同场地条件下保持良好的运行状态,提供最大的可能的发电量。

特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。

凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
展开全文
打开北极星学社APP,阅读体验更佳
2
收藏
投稿

打开北极星学社APP查看更多相关报道

今日
本周
本月
新闻排行榜

打开北极星学社APP,阅读体验更佳