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重磅!鉴衡认证中心发布《风力发电机组延寿技术规范》

北极星风力发电网  来源:鉴衡认证    2020/4/17 20:22:27  我要投稿  

北极星风力发电网讯:由北京鉴衡认证中心牵头,北京国合新能源有限公司、北京京能清洁能源电力股份有限公司内蒙古分公司、北控清洁能源集团有限公司、广东省能源集团有限公司、国华能源投资有限公司、华电电力科学研究院有限公司、明阳智慧能源集团股份有限公司、上海电气风电集团股份有限公司、新疆金风科技股份有限公司、远景能源有限公司、中车株洲电力机车研究所有限公司、中国船舶重工集团海装风电股份有限公司、中国广核新能源控股有限公司、中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司、中国三峡新能源(集团)股份有限公司、中节能风力发电股份有限公司参与编制的《风力发电机组延寿技术规范》(CGC/GF 149:2020),历时两年,于近日正式发布。

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图1 鉴衡发布延寿技术规范

我国风电规模化发展已十几年,早期安装的风力发电机组陆续面临寿命到期的情况。数据显示,到2025年之后,预计每年将有10000台以上的机组面临是否退役更换新机的抉择。它们其中的一部分也可能继续服役运行或经过一定技改继续服役。在确定后续方案之前,决策者有诸多问题需要得到答案,包括如何确定这些机组还能不能继续使用,需要对它们进行哪些改造,改造后能否保证安全以及还能用多久。

本规范较为全面地给出了具体项目中在制定风力发电机组延寿可行性和延寿方案时的工作方法,明确了需要开展工作的范畴和关注点。其可用于机组寿命即将到期的项目确定机组是否可以延寿、能延寿多少,并作为制定必要的改造方案时的参考,也适用于任何需要确定风电机组寿命的情况——比如风电场交易时的剩余寿命的分析。规范确立了机组延寿评价中的两大关键问题的工作方向:使用历史真实风况条件和运行记录进行剩余可用寿命分析的方法和延寿前确定机组状态的检查方法。在我国风电延寿需求高峰期到来前,本规范从技术角度填补了机组寿命分析和延寿方案制定的工作方法空白。

按照规范的要求,对于计划延寿的风力发电机组,宜在机组设计寿命到期前3-5年开始准备,对其当前以及延寿后的结构完整性谨慎地进行评估,从而估计机组的剩余可用寿命、瓶颈部位以及是否需要进行技术改造,方案确定后,还可以再次通过评估,确定延寿期间的检查内容、方法及时间间隔。

值得注意的是,我国早期的风电场或多或少存在资料缺失情况,如原始设计资料缺失、SCADA系统数据不完整或未配备SCADA系统、无测风塔等外部环境条件数据,这给机组的寿命评估带来了挑战。为此本规范提出了资料完整性等级划分的概念,采用不同的分析方法和检查方法,让更多的项目进行延寿成为可能。

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图2 延寿评估资料等级划分

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图3 延寿评估流程

需要注意的是,延寿评估不能是纯粹的理论计算。如果只进行简单的目视检查,加上一些基础的理论计算,直接给出机组寿命;或不考虑机组历史外部条件和运行状态,亦不考虑实际现场的真实机组模型和必要的测试,将使理论与实践严重脱钩,得出的结果会误导延寿决策,甚至导致事故。

另外在延寿前或延寿过程中针对老旧机组进行技改,是比较可行的办法,既可追求较高的发电性能,亦可降低机组的故障、失效风险。但需要注意的是,这些改造同样需要进行延寿评估,尤其需要评价延用的老旧部件对改造方案的承受能力,对它们进行必要的检测,以及全寿命周期的疲劳载荷累积。

本规范包含了针对延寿机组的技改方案确定后进行评估的要求,这将为老旧机组降低故障、失效风险,继续追求较高发电性能提供可行性。

延寿评估在国内现阶段是起步阶段,我们应谨慎、完整地进行延寿评估方法的建立,为即将到来的批量机组延寿做准备。不合适的延寿评估手段,将造成延寿机组批量出现效益不理想、频繁发生重大失效事件的情况。

为促进行业对延寿的深入了解,鉴衡将在后期,针对延寿的各个关键模块进行专题介绍,包括:延寿的检查、外部条件的分析、运行状态的分析、模型建立方法、寿命计算方法、延寿与技改等。




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