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浅谈山地风电大部件维修吊装施工

北极星风力发电网  来源:第三届中国风电后市场专题研讨会论文集  作者:孟瑞艳  2017/3/14 17:05:51  我要投稿  

北极星风力发电网讯:风电机组维保市场前景如何?假设到2020 年全国累计装机目标实现2 亿千瓦,未来平均每年装机2000 万千瓦,则未来五年,风电运维市场的总量将在千亿以上。面对日益显现的运维市场,许多公司正在酝酿或者已经成立独立的运行维护公司,以便能够在风电服务领域占得一席之地。这其中既有风力发电场业主也有主机厂还有独立第三方运维公司。

2014 年,中国累计风电装机容量114.6GW,基于国内2010 年之前以两年质保、之后以3——5 年质保为主的趋势,2014 年末应有47GW 风电装机容量已满质保合约,彭博新能源财经发布针对中国风电运行和维护现状及展望研究报告显示:到2020 年有141GW 风机出质保。按每千瓦风机运维成本80——100 元算,2020 年市场规模达141 亿,且每年以十几亿的规模增长,到2022 年,中国年风场运维费用将增长至180 亿。2015 年至2022 年间,中国风场运维费用总计将高达960 亿。风电机组出质保容量提高,对于风电装备更换维修的需求也随之提高。

1 不同机组大部件更换参数

风电机组通常由齿轮箱、发电机、变桨轴承、偏航轴承、机舱、轮毂、叶片等若干大部件构成,大部件的可靠性对于机组性能和安全具有重大影响。

在现行运维模式下,机组发生大部件故障,通常是迅速更换并返厂维修,以最大限度避免电量损失。大部件因体积大、价值高、技术复杂,其故障修复中伴随的吊装、运输等是运维方案的重要组成部分。如何根据大部件的吊装参数及风电场的道路、机位条件选择合适的吊装设备,制订安全、快速、经济的维修吊装施工方案,是风电机组维修首先要解决的问题。某型1.5MW 风电机组机舱重60t,叶轮重43t,高度70m,维修用起重机主要是采用500——600t 级大型移动式起重机,近年来风力发电产业迅速增长,山地2MW 机组逐渐进入了维修期,某型2MW 风电机组机舱重80t,叶轮重78t,高度85m,需要大型的运输、吊装设备,适合复杂地形大坡度设备运输、山地小机位吊装的施工设备资源稀缺,用于大部件维修的吊装设备就更难满足市场需求。

2 山地风电场特点

我国山地丘陵风力资源异常丰富,但山地风电场具有施工难度大,施工条件恶劣、交通不方便,不可预料情况易发生等特点。此外,在山地风电场的施工建设过程中,由于工程经验不足,造成对山区环境破坏相当严重,国家采取一系列措施,例如,出台了《风电场工程建设用地和环境保护管理暂行办法》,努力做到风电开发建设与环境保护协调发展,减少风电场建设对能源系统,生态环境,社会经济以及主要污染区域的影响,全面实施绿色施工。

就道路条件而言,山地丘陵往往没有道路,要开发利用这些地方的风力资源,就必须开辟运输道路,考虑山区各种复杂的因素,受地形的限制,山地风电场的道路一般坡度大,通常在14%以上,局部达到20——30%;转弯半径小,受山地岩壁的限制,要达到一定的转弯半径,必须削掉山体,成本较高;施工平台小,山地风电的机位通常沿山脊设置在地势较高的山顶,机位的施工平台完全是由削掉山顶的土方来实现,施工平台的大小直接影响到土建的施工成本。近年,随着吊装设备的发展,机位的施工平台也越来越小,通常在2000 平方米以下,很多机位只有1200-1500 平方米。由于风电场的道路多为盘山建设的临时道路,为风电场建设而修建,后期缺少维护,在后期风电机组维修的过程中,道路条件会更加恶劣,通常还需要投资维修道路。

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