2025年2月7日，江蘇宿遷泗陽成子湖大道上一臺風(fēng)力發(fā)電設(shè)備被大風(fēng)吹倒，再次引發(fā)社會各界關(guān)注。隨著風(fēng)機(jī)大型化進(jìn)程的加速推進(jìn)以及老舊風(fēng)機(jī)退役改造任務(wù)的日益繁重，近年來，風(fēng)機(jī)質(zhì)量與安全問題逐漸浮出水面，成為制約行業(yè)健康發(fā)展的關(guān)鍵因素。
風(fēng)機(jī)葉片斷裂事故頻發(fā)
事實上，風(fēng)電行業(yè)的安全事故并非個例，無論是國內(nèi)還是國外，類似的事故時有發(fā)生，給整個行業(yè)蒙上了一層陰影。2024年，美國德克薩斯州某風(fēng)電場的VestasV150-4.2MW型風(fēng)機(jī)發(fā)生倒塔事故，造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失；德國薩克森州某風(fēng)電場的SiemensGamesaSG14-222DD型風(fēng)機(jī)突發(fā)火災(zāi)，對周邊環(huán)境和設(shè)備造成了極大的威脅；西班牙加泰羅尼亞某風(fēng)電場的NordexN131/3000型風(fēng)機(jī)葉片斷裂，影響了風(fēng)電場的正常運行。深入分析這些事故的成因，可謂多種多樣，涵蓋了基礎(chǔ)施工質(zhì)量不過關(guān)、電氣系統(tǒng)故障頻發(fā)、葉片材料存在缺陷，以及日常維護(hù)工作不到位等多個方面。
那么，究竟是什么原因使得風(fēng)機(jī)葉片成為了質(zhì)量問題的“重災(zāi)區(qū)”呢？一位長期奮戰(zhàn)在風(fēng)機(jī)制造一線的員工向記者透露，風(fēng)機(jī)在實際運行過程中，有時會遭遇極其惡劣的極端天氣狀況，尤其是海上風(fēng)機(jī)，經(jīng)常要面對風(fēng)力高達(dá)17級的超級強(qiáng)臺風(fēng)的侵襲。在這種極端強(qiáng)大的風(fēng)力作用下，葉片所承受的載荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了其最初設(shè)計時所設(shè)定的極限值，這無疑是導(dǎo)致葉片出現(xiàn)斷裂的一個重要外在因素。
金風(fēng)科技股份有限公司業(yè)務(wù)副總裁兼中南大區(qū)總裁劉萬平也表示，葉片作為風(fēng)電機(jī)組中成本占比最高的關(guān)鍵部件，其損傷和失效的原因可能是多方面的。既可能是由于在設(shè)計、工藝、制造、運輸、吊裝調(diào)試等過程中出現(xiàn)的偏差或問題所導(dǎo)致，也可能是受到運行時極端風(fēng)況、雷擊、臺風(fēng)或冰災(zāi)凍雨等惡劣環(huán)境因素的疊加影響。
那又該如何避免葉片的風(fēng)險。一位風(fēng)機(jī)廠維修員工表示，風(fēng)機(jī)葉片在設(shè)計、制造以及運維等關(guān)鍵階段，對技術(shù)水平和管理能力都提出了更高的要求。劉萬平曾提到，隨著葉片大型化、超大型化，在設(shè)計、制造、運維等方面有很多技術(shù)課題有待突破，相關(guān)方需要從認(rèn)知、標(biāo)準(zhǔn)、運維和維修能力等方面同步提升。
近年來，為了追求更高的發(fā)電效率和更好的性能表現(xiàn)，部分風(fēng)機(jī)葉片采用了全新的材料和創(chuàng)新的設(shè)計理念。然而，新材料和新技術(shù)的應(yīng)用雖然帶來了性能上的提升，但同時也伴隨著一些新的風(fēng)險挑戰(zhàn)。由于這些新材料在實際應(yīng)用中的時間相對較短，其長期的性能穩(wěn)定性和可靠性尚未得到充分的驗證，相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和檢測規(guī)范也有待進(jìn)一步的完善和細(xì)化。
多方統(tǒng)籌避免問題發(fā)生
與其他裝備產(chǎn)品一樣，風(fēng)機(jī)在投入運行后的維護(hù)保養(yǎng)工作同樣至關(guān)重要。如果在風(fēng)機(jī)運行期間，未能嚴(yán)格按照科學(xué)合理的運維計劃進(jìn)行全面、細(xì)致的檢測和維護(hù)，那么就很可能無法及時發(fā)現(xiàn)葉片內(nèi)部隱藏的各類損傷問題。
因此，為了確保葉片的安全穩(wěn)定運行，必須采用高可靠的設(shè)計方案，并實施高標(biāo)準(zhǔn)的運維管理措施。所謂的高標(biāo)準(zhǔn)，具體包括缺陷等級的標(biāo)準(zhǔn)化界定、服務(wù)能力的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)、方案認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)化流程、閉環(huán)過程的標(biāo)準(zhǔn)化控制以及智慧應(yīng)用的前沿化探索等多個方面。
從整個行業(yè)的長遠(yuǎn)健康發(fā)展角度來看，業(yè)主、整機(jī)廠、葉片廠以及第三方維修單位等相關(guān)各方，都需要在認(rèn)知水平、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、運維能力以及維修技術(shù)等方面實現(xiàn)同步提升，形成合力，共同應(yīng)對風(fēng)電大型化帶來的挑戰(zhàn)。
在運維管理方面，其作為風(fēng)電場全生命周期管理的重要一環(huán)，涵蓋了眾多復(fù)雜的工作內(nèi)容和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
據(jù)記者深入調(diào)查了解，目前風(fēng)機(jī)葉片的運維工作主要包括常規(guī)檢查和簡單保養(yǎng)兩個方面。常規(guī)檢查通常是指對葉片的外觀進(jìn)行仔細(xì)檢查，查看是否存在明顯的損傷、裂紋、腐蝕等情況，同時對葉片上的螺栓進(jìn)行緊固，防止松動。這類常規(guī)檢查的成本相對較低，每次對每片葉片進(jìn)行操作的費用大概在5000元至10000元左右，主要包括人工費用以及少量的耗材費用。
除了常規(guī)檢查之外，運維工作還會根據(jù)葉片的實際運行狀況和使用年限，進(jìn)行一些更深入的檢測和保養(yǎng)項目，例如對葉片進(jìn)行清洗，去除表面的污垢和附著物，以提高葉片的氣動性能；對葉片的涂層進(jìn)行修復(fù)，增強(qiáng)其防腐和耐磨性能等。這些更深入的運維項目會使成本有所增加，每年對每片葉片進(jìn)行此類操作的費用大概在1萬元至3萬元左右，具體費用會根據(jù)葉片的大小、維護(hù)難度以及所采用的技術(shù)和材料等因素而有所差異。
而當(dāng)風(fēng)機(jī)葉片出現(xiàn)較為嚴(yán)重的問題，需要進(jìn)行全面檢測和較大規(guī)模的修復(fù)工作時，例如對葉片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)檢測，查找隱藏的損傷并進(jìn)行修復(fù)，或者更換葉片上磨損嚴(yán)重的部件等，運維成本將會大幅上升。通常情況下，每三年對每片葉片進(jìn)行一次這樣的全面修復(fù)工作，費用可能在5萬元至10萬元甚至更高。如果在檢測過程中發(fā)現(xiàn)葉片存在極其嚴(yán)重的問題，需要進(jìn)行特殊修復(fù)，例如修復(fù)葉片的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、更換部分結(jié)構(gòu)件等，那么成本將會更高，甚至可能超出預(yù)期。
由此可見，在風(fēng)電設(shè)備大型化的背景下，制定一個科學(xué)、高效的運維計劃顯得尤為重要。有研究數(shù)據(jù)表明，海上風(fēng)電機(jī)組的維護(hù)成本至少是陸上風(fēng)電機(jī)組的2倍以上，運維成本在風(fēng)電場的經(jīng)濟(jì)收入中所占的比重高達(dá)30%-35%，其中約25%-35%為定期維護(hù)費用，而65%-75%為事后維修費用。這組數(shù)據(jù)深刻地反映出了運維成本對于風(fēng)電產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要影響，也進(jìn)一步凸顯了優(yōu)化運維策略、降低運維成本的緊迫性和必要性。
共筑風(fēng)電高質(zhì)量發(fā)展格局
面對風(fēng)電行業(yè)當(dāng)前所面臨的質(zhì)量安全嚴(yán)峻形勢，各方力量紛紛積極行動起來，共同努力尋求破解之道，推動風(fēng)電行業(yè)朝著高質(zhì)量發(fā)展的方向邁進(jìn)。
在風(fēng)機(jī)葉片報廢方面，2025年之后，國內(nèi)將迎來首批集中退役的陸上老舊風(fēng)機(jī)，需要相關(guān)主體未雨綢繆，提前明確退役風(fēng)機(jī)處理等問題。從風(fēng)電葉片來看，行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，2018年我國風(fēng)電葉片約有3456噸退役；到2025年，退役葉片將達(dá)8112噸；2025年之后，我國將迎來一大波風(fēng)電葉片報廢潮，退役葉片總量更是將迅猛增長，2028年退役總量將達(dá)412784噸，2029年更是高達(dá)約715664噸。有行業(yè)人士對此表示，報廢風(fēng)機(jī)葉片的無害化回收問題，需要跨部門、跨領(lǐng)域、跨行業(yè)協(xié)同合作，找到具備可持續(xù)性的商業(yè)模式，搭建“報廢葉片回收物質(zhì)循環(huán)利用平臺”，讓報廢葉片回收處置形成完整閉環(huán)，建立起回收生態(tài)，從而促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。
此外，各大風(fēng)電企業(yè)深刻認(rèn)識到技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新投入對于提升產(chǎn)品質(zhì)量和安全性的關(guān)鍵作用，紛紛加大在這方面的資源配置。
例如，金風(fēng)科技通過構(gòu)建起“風(fēng)模型-整機(jī)仿真-子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)/動力學(xué)分析-五級數(shù)字孿生驗證”這樣一個多維度的理論及實驗體系，從基礎(chǔ)研究入手，不斷積累技術(shù)儲備，為產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計和質(zhì)量提升提供了堅實的技術(shù)支撐。同時，企業(yè)還高度重視質(zhì)量安全管理體系的建設(shè)和完善，從原材料采購、生產(chǎn)制造流程、產(chǎn)品檢測檢驗到售后服務(wù)等各個環(huán)節(jié)，都建立了嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和管理制度，確保每一個環(huán)節(jié)都能夠嚴(yán)格把控質(zhì)量關(guān)，將質(zhì)量安全隱患消滅在萌芽狀態(tài)。
在與眾多業(yè)內(nèi)資深人士的交流探討中，一個清晰的共識逐漸形成：“質(zhì)量”已經(jīng)取代“價格”，成為當(dāng)下風(fēng)電行業(yè)發(fā)展進(jìn)程中最為關(guān)鍵的核心關(guān)注點。為切實提升風(fēng)電機(jī)組葉片的安全性與可靠性，有效防范潛在的風(fēng)險隱患，各大能源央企以及相關(guān)單位紛紛行動起來，采取了一系列具有針對性的措施。
近期，三峽能源集團(tuán)專門召開了風(fēng)機(jī)葉片風(fēng)險防范專題會議，著重強(qiáng)調(diào)在葉片設(shè)計階段就必須充分考慮并防范各類風(fēng)險因素。
會議期間，葉片制造商、行業(yè)專家以及葉片認(rèn)證單位等各方代表分別就葉片生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制要點、整機(jī)與葉片的匹配性優(yōu)化、葉片設(shè)計認(rèn)證流程以及檢測標(biāo)準(zhǔn)的完善等重要議題展開了深入而細(xì)致的討論，旨在從源頭上確保葉片質(zhì)量，降低事故發(fā)生的概率。（記者 郭宇）
轉(zhuǎn)自：中國工業(yè)報
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