風機折翼“倒春寒”

风机折翼“倒春寒”

5.17

T.O.D.A.Y

「導語

平價上網承壓之下,頻發的風機事故又為風電行業籠罩了一層陰霾。安全質量問題如何破解?可靠性設計如何加強?這關乎風電發展的未來。

风机折翼“倒春寒”

冬春季節往往是機組事故的高發期,今年風電行業也未能倖免,陷入事故“倒春寒”。批量性的葉片故障、高額的賠付、風電機組起火、倒塔、人員傷亡,一臺臺折翼的風機暴露出機組系統各部件設計質量、生產、安裝和維護弊病,揭露風電企業管理及現場人員運維技術水平及責任心薄弱的隱疾。

梳理風電行業的成長之路,除在2011-2012年因設備質量事故遭遇發展低谷期外,整體上處於快速穩健發展狀態。把鏡頭拉至十年前,由於行業技術標準不完善,產品檢測認證制度缺乏經驗,企業在利潤驅使下盲目擴張,忽視質量,且風力發電設備為多學科交叉的新興產業,技術絕大部分由國外引入,由於技術引用慣性,在引進過程中並未進行深入消化、吸收,導致國外一些機型的缺陷也被帶入並遺傳下來。隨著風力機運行時間的拉長,問題逐步暴露,故障的頻出給項目業主造成損失。

彼時,行業發展缺乏整體戰略規劃,產業鏈上下游不協調,合格的關鍵零部件供不應求,嚴重製約整機產能的釋放。同時,行業缺乏總體發展戰略、深度協助和資源整合,產業發展混亂,效率低下。隨著風電機組供求關係的變化,市場逐漸向買方市場過度,行業經歷了洗牌“陣痛”。

業界迫切需要建立健全的風電技術標準和檢測認證體系為風電設備質量“保駕護航”。在發改委和世行項目辦支持下,中國船級社(CCS)、鑑衡認證中心(CGC)和中國質量認證中心(CQC)三個認證機構應運而生,為行業的質量技術水平提升、規範市場環境、助力風電後市場發展,及為企業“走出去”注入強心劑。

2014年9月5日,國家能源局發佈《關於規範風電設備市場秩序有關要求的通知》,據此通知,自2015年7月1日起,風電開發企業進行設備採購招標時,應明確要求必須採用經過型式認證的風力發電機組,未獲得型式認證的風力發電機組,將無法參加招標,這標誌著風電設備認證從自願認證走向了強制認證。

致力於走強的風電行業現狀卻依然疲軟,機組漏油、葉片、齒輪箱批量更換、飆升不降的變槳軸承斷裂事故令風電業主憂心。在工程建設質量方面,對質量缺乏有效監督,造成製造企業、施工企業對質量管控的滑坡,施工用料問題、混凝土強度問題引起的質量事故屢有發生。

风机折翼“倒春寒”

相較於火電事故,風電事故似乎“不值一提”。然而,風電平價上網已迫在眉睫,頻發的事故無疑是籠罩在風電發展前進之路上的陰霾。而想要走出國門的風電企業,如若在質量上走錯一步,即宣告終點的到來。

風電安全質量問題如何破解?可靠性設計如何加強?行走在高質量發展路上的中國風電,該如何打造風電“名片”?

折翼的風機

2017年8月底,輪轂高度達137米的維斯塔斯全鋼標準錐形柔性塔筒V110-2.0MW風機在山東省菏澤李村拔地而起,刷新了我國風電行業項目級(非樣機)塔筒高度新紀錄。

致力於由風塔設備供應商轉型風電開發商的天順風能與維斯塔斯系多年合作伙伴,兩者於2017年簽訂塔架長期供應協議戰略合作協議,有效期為2017-2020年,兩者的合作面向全球風塔的供應。

事故項目是兩公司的高塔筒示範項目,維斯塔斯於2016年底獲得的來自天順風能的此項目訂單包括40臺塔筒高度137米的V110-2.0 MW風機,並宣稱其負責為天順風能的風場提供風機塔筒安裝指導,希冀通過該項目在中國市場推廣其高塔筒產品。

2017年9月26日,在維斯塔斯于山東省菏澤牡丹李村“高塔筒峰會”現場,維斯塔斯方面表示,其137米全鋼標準錐形柔性塔筒在重量上明顯輕於中國市場上廣泛應用的120米全鋼塔筒,不僅降低了客戶的投資成本,而且可以使用有超起功能的650噸的吊車吊裝,從而降低了吊裝成本。施工過程中,維斯塔斯領先的工程技術方案解決了渦激振動這一長期存在的高塔筒吊裝難題,確保了吊裝穩定性。

4月19日,山東能源監管辦官方網站顯示,山東能源監管正著手部署開展全省電力建設施工安全專項整治行動責任督查,將根據各電力企業檢查所屬建設工程項目情況,進行專項督查和重點抽查。發現責任不落實,問題和隱患突出的單位,將採取通報、約談、行政處罰等方式,嚴格安全執法。

3月17日,郴州湘水天塘山風力發電有限公司發生一起風機倒塔事故,暴露出電力企業風機檢修、運行維護工作不到位,設備缺陷整改不力等問題。隨即,湖南能源監管辦印發《關於加強風電機組安全管理工作的通知》,對加強風電機組安全管理、防範風機倒塔事故提出監管要求。

3月25日,寧夏某新能源發電有限公司某風電場三期未進入240h考核期的C04風機,在定檢維護過程中,發生風機倒塌事件。事故發生後該公司有關領導及安全部主要負責人著手調查工作,關於寧夏某風電場“3.25”風機倒塌事件調查處理情況的報告再次將事故討論推到了風口浪尖,該事件也成為了各大風場警醒學習的經典案例。

隕落的零部件

我國風電零部件製造企業壯大,生產供應體系趨向完善,但葉片、軸承和控制器等關鍵零部件的質量水平仍待提升。

风机折翼“倒春寒”

值得關注的是,軸承問題、主軸斷裂、葉片故障、發電機故障,往往還會出現批量性問題。目前國內風力發電機組的變槳軸承斷裂事故率已達到50%以上,風力發電機組主軸斷裂頻發,有的在剛安裝好,有的則在進行調試時就發生斷裂故障。

葉片是風電場設備中質量穩定性相對較差的產品,其質量好壞對風電項目投資收益產生較大影響。曾經有國內葉片生產企業,因產品存在質量問題,導致涉及問題葉片的多個風場出現大面積質量事故,企業為客戶更換葉片,不僅承擔了鉅額吊裝費用,而且銷售訂單也大幅下滑,致使企業經營陷入困境。

因何失範?

行業媒體報道稱,在近日的風電招標中,單位千瓦陸上風電機組報價已經非常接近3000元,不到一年時間下降了300元,在平價上網的重壓下,或可能重蹈低價競爭的覆轍,質量可靠性更加堪憂。

當前,風電行業出現了2.X平臺現象,“在控制策略上,機組在一定條件下可以超發,葉片與2.0的葉片是完全一樣的,變速箱也是2.0的變速箱,發電機在一些方面可能會有改進,通過一些技術等輔助手段控制、改善散熱問題,可以定義2.0到2.4兆瓦,而成本基本上沒有大變化。”

在其看來,此舉把供應商的未來提前透支,做多賠多,賬面上只能算毛利,嚴重擠壓了供應商技術設計的提升空間,長此以往供應商的未來就沒有了。“片面的追求成本,低成本低價格,這個問題讓我充滿憂慮。”

王翰墨的觀點是,行業日子再艱苦,也必須要勻出錢做研發,“為了讓日子好過削減研發投入,會步入惡性循環怪圈。壓力越大,就越要做好基本功,提升風機的產品質量和發電效率,才能夠為未來不過苦日子做好準備。但是行業內不是每一家企業都有這個決心和勇氣。”

风机折翼“倒春寒”

對於頻發的設備質量問題,孫博源把原因歸咎於風電發展之初,大規模引進風機技術時就已把問題引進來了,並遺傳成為現在的後患,這是由於風電行業沒有全部消化和識別問題所造成。此外,設計研發也有缺陷,對外國技術進行簡單的幾何形放大,成本雖低,但後患無窮。“中國風力發電設備製造業在可靠性設計、試驗薄弱,只有少數企業近年才開始,是否達到1.0水平還有待評估。”

值得關注的是,一些地方政府在招標過程中要求投資者使用本地風電裝備,地方政府保護主義為批量性問題出現埋下了不穩定因素。據孫博源透露,某些地方政府有不成文的規定,若不用本地製造設備,就不批土地。

閆東對此表示,購買當地設備可以促進地方產業發展、方便售後服務、降低運輸成本,政府過多的干預看上去是好意,但生產要素進行優化配置是市場經濟的本質,資源在充分的流動中優勝劣汰,最後達到最優配置、產生效益的目的。如果人為的設置壁壘,對行業、對企業來講都會埋下禍根,“地方設備供應商拿訂單太容易了,就沒有創新、改進質量的壓力和動力,問題可能就被掩蓋了。”

王翰墨則認為,近幾年中國風力機在質量可靠性上沒有大的問題,故障率平均數系被早些年前的風機質量水平拖了後腿,“出身決定命運,風機的折舊年限是20年,雖有問題出現,但沒有到壽命週期終止,如何拆換問題備件確實是行業需要思考的問題”。

目前國內的認監委並沒有認真對在中國的各個國內外認證機構進行精準監管,也造成中國風力機設備的質量、可靠性得不到保證。且風機檢測與出質保均為同一檢測認證機構檢測,認證機構既做運動員又做裁判員,此問題有待糾正。

如何破局?

相較於火電事故,風電事故似乎“不值一提”。然而,風電平價上網已迫在眉睫,頻發的事故無疑是籠罩在風電發展前進之路上的陰霾。此外,分散式風電發展前景可期,因更接近人口密集區,如若出現風機事故傷亡或將影響風電項目的審批。而對於想要走出國門開闢海外市場的風電企業而言,如若在質量上走錯一步,即宣告終點的到來。

近日,國電電力出臺首個《風力發電重點反事故措施》,以原標準為基礎,增加了葉片損壞、風機倒塔、輪轂葉片墜落、風機著火、風機超速、自然災害、雷擊、交通等8個大項,結合最近頒佈的國家、行業、設備製造等電力規範、標準及國內外100多項風電事故案例,對風電行業的各類安全隱患進行了梳理和剖析。

4月24日,鑑衡認證針對柔性塔架技術易對機組整體設計提出更高挑戰性的問題,成立技術規範編寫工作組,以提高機電機組的安全性設計門檻。此外,鑑衡認證拉高了風電關鍵部件運維准入門檻以促進風電設備後市場技術進步,被行業人士解讀為風電行業對設備質量安全的日益重視。

在閆東看來,風電行業質量問題的提高應循序漸進,不能一蹴而就,“中國風電的高質量發展還在路上,風電畢竟還年輕。”但行業必須正視這些問題,紮紮實實地向高質量方向轉型,逐步擺脫“倒春寒”。

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