-
风机事故引关注 多方积极应对安全挑战
2025/3/12 8:39:45 来源:中国工业报 【字体:大 中 小】【收藏本页】【打印】【关闭】
核心提示:2025年2月7日,江苏宿迁泗阳成子湖大道上一台风力发电设备被大风吹倒,再次引发社会各界关注。随着风机大型化进程的加速推进以及老旧风机退役改造任务的日益繁重,近年来,风机质2025年2月7日,江苏宿迁泗阳成子湖大道上一台风力发电设备被大风吹倒,再次引发社会各界关注。随着风机大型化进程的加速推进以及老旧风机退役改造任务的日益繁重,近年来,风机质量与安全问题逐渐浮出水面,成为制约行业健康发展的关键因素。
风机叶片断裂事故频发
事实上,风电行业的安全事故并非个例,无论是国内还是国外,类似的事故时有发生,给整个行业蒙上了一层阴影。2024年,美国德克萨斯州某风电场的VestasV150-4.2MW型风机发生倒塔事故,造成了严重的经济损失;德国萨克森州某风电场的SiemensGamesaSG14-222DD型风机突发火灾,对周边环境和设备造成了极大的威胁;西班牙加泰罗尼亚某风电场的NordexN131/3000型风机叶片断裂,影响了风电场的正常运行。深入分析这些事故的成因,可谓多种多样,涵盖了基础施工质量不过关、电气系统故障频发、叶片材料存在缺陷,以及日常维护工作不到位等多个方面。
那么,究竟是什么原因使得风机叶片成为了质量问题的“重灾区”呢?一位长期奋战在风机制造一线的员工向记者透露,风机在实际运行过程中,有时会遭遇极其恶劣的极端天气状况,尤其是海上风机,经常要面对风力高达17级的超级强台风的侵袭。在这种极端强大的风力作用下,叶片所承受的载荷远远超出了其最初设计时所设定的极限值,这无疑是导致叶片出现断裂的一个重要外在因素。
金风科技股份有限公司业务副总裁兼中南大区总裁刘万平也表示,叶片作为风电机组中成本占比最高的关键部件,其损伤和失效的原因可能是多方面的。既可能是由于在设计、工艺、制造、运输、吊装调试等过程中出现的偏差或问题所导致,也可能是受到运行时极端风况、雷击、台风或冰灾冻雨等恶劣环境因素的叠加影响。
那又该如何避免叶片的风险。一位风机厂维修员工表示,风机叶片在设计、制造以及运维等关键阶段,对技术水平和管理能力都提出了更高的要求。刘万平曾提到,随着叶片大型化、超大型化,在设计、制造、运维等方面有很多技术课题有待突破,相关方需要从认知、标准、运维和维修能力等方面同步提升。
近年来,为了追求更高的发电效率和更好的性能表现,部分风机叶片采用了全新的材料和创新的设计理念。然而,新材料和新技术的应用虽然带来了性能上的提升,但同时也伴随着一些新的风险挑战。由于这些新材料在实际应用中的时间相对较短,其长期的性能稳定性和可靠性尚未得到充分的验证,相关技术标准和检测规范也有待进一步的完善和细化。
多方统筹避免问题发生
与其他装备产品一样,风机在投入运行后的维护保养工作同样至关重要。如果在风机运行期间,未能严格按照科学合理的运维计划进行全面、细致的检测和维护,那么就很可能无法及时发现叶片内部隐藏的各类损伤问题。
因此,为了确保叶片的安全稳定运行,必须采用高可靠的设计方案,并实施高标准的运维管理措施。所谓的高标准,具体包括缺陷等级的标准化界定、服务能力的标准化建设、方案认证的标准化流程、闭环过程的标准化控制以及智慧应用的前沿化探索等多个方面。
从整个行业的长远健康发展角度来看,业主、整机厂、叶片厂以及第三方维修单位等相关各方,都需要在认知水平、技术标准、运维能力以及维修技术等方面实现同步提升,形成合力,共同应对风电大型化带来的挑战。
在运维管理方面,其作为风电场全生命周期管理的重要一环,涵盖了众多复杂的工作内容和关键环节。
据记者深入调查了解,目前风机叶片的运维工作主要包括常规检查和简单保养两个方面。常规检查通常是指对叶片的外观进行仔细检查,查看是否存在明显的损伤、裂纹、腐蚀等情况,同时对叶片上的螺栓进行紧固,防止松动。这类常规检查的成本相对较低,每次对每片叶片进行操作的费用大概在5000元至10000元左右,主要包括人工费用以及少量的耗材费用。
除了常规检查之外,运维工作还会根据叶片的实际运行状况和使用年限,进行一些更深入的检测和保养项目,例如对叶片进行清洗,去除表面的污垢和附着物,以提高叶片的气动性能;对叶片的涂层进行修复,增强其防腐和耐磨性能等。这些更深入的运维项目会使成本有所增加,每年对每片叶片进行此类操作的费用大概在1万元至3万元左右,具体费用会根据叶片的大小、维护难度以及所采用的技术和材料等因素而有所差异。
而当风机叶片出现较为严重的问题,需要进行全面检测和较大规模的修复工作时,例如对叶片的内部结构进行详细检测,查找隐藏的损伤并进行修复,或者更换叶片上磨损严重的部件等,运维成本将会大幅上升。通常情况下,每三年对每片叶片进行一次这样的全面修复工作,费用可能在5万元至10万元甚至更高。如果在检测过程中发现叶片存在极其严重的问题,需要进行特殊修复,例如修复叶片的结构强度、更换部分结构件等,那么成本将会更高,甚至可能超出预期。
由此可见,在风电设备大型化的背景下,制定一个科学、高效的运维计划显得尤为重要。有研究数据表明,海上风电机组的维护成本至少是陆上风电机组的2倍以上,运维成本在风电场的经济收入中所占的比重高达30%-35%,其中约25%-35%为定期维护费用,而65%-75%为事后维修费用。这组数据深刻地反映出了运维成本对于风电产业经济效益的重要影响,也进一步凸显了优化运维策略、降低运维成本的紧迫性和必要性。
共筑风电高质量发展格局
面对风电行业当前所面临的质量安全严峻形势,各方力量纷纷积极行动起来,共同努力寻求破解之道,推动风电行业朝着高质量发展的方向迈进。
在风机叶片报废方面,2025年之后,国内将迎来首批集中退役的陆上老旧风机,需要相关主体未雨绸缪,提前明确退役风机处理等问题。从风电叶片来看,行业数据显示,2018年我国风电叶片约有3456吨退役;到2025年,退役叶片将达8112吨;2025年之后,我国将迎来一大波风电叶片报废潮,退役叶片总量更是将迅猛增长,2028年退役总量将达412784吨,2029年更是高达约715664吨。有行业人士对此表示,报废风机叶片的无害化回收问题,需要跨部门、跨领域、跨行业协同合作,找到具备可持续性的商业模式,搭建“报废叶片回收物质循环利用平台”,让报废叶片回收处置形成完整闭环,建立起回收生态,从而促进产业健康可持续发展。
此外,各大风电企业深刻认识到技术研发和创新投入对于提升产品质量和安全性的关键作用,纷纷加大在这方面的资源配置。
例如,金风科技通过构建起“风模型-整机仿真-子系统结构/动力学分析-五级数字孪生验证”这样一个多维度的理论及实验体系,从基础研究入手,不断积累技术储备,为产品的优化设计和质量提升提供了坚实的技术支撑。同时,企业还高度重视质量安全管理体系的建设和完善,从原材料采购、生产制造流程、产品检测检验到售后服务等各个环节,都建立了严格的质量标准和管理制度,确保每一个环节都能够严格把控质量关,将质量安全隐患消灭在萌芽状态。
在与众多业内资深人士的交流探讨中,一个清晰的共识逐渐形成:“质量”已经取代“价格”,成为当下风电行业发展进程中最为关键的核心关注点。为切实提升风电机组叶片的安全性与可靠性,有效防范潜在的风险隐患,各大能源央企以及相关单位纷纷行动起来,采取了一系列具有针对性的措施。
近期,三峡能源集团专门召开了风机叶片风险防范专题会议,着重强调在叶片设计阶段就必须充分考虑并防范各类风险因素。
会议期间,叶片制造商、行业专家以及叶片认证单位等各方代表分别就叶片生产过程中的质量控制要点、整机与叶片的匹配性优化、叶片设计认证流程以及检测标准的完善等重要议题展开了深入而细致的讨论,旨在从源头上确保叶片质量,降低事故发生的概率。(记者 郭宇)
转自:中国工业报