鉴衡认证技术方案 | 风电场设备质量及风险评估体系：识别风险，设定管控，提升风电资产健康度_其他部件_谈技术

　　风电产业快速升级、机组日趋大型化、规模急剧扩大，倒塔、叶片折断、着火等事故时有报道，风电场设备质量及风险成为业内关注的重要问题。针对风电场进行质量及风险评估，识别各环节风险点，并加以有效的管理措施，对风电产业的健康发展至关重要。在新能源资产管理大会上，来自鉴衡认证中心的解决方案总监符鹏程，做了“风电场设备质量及风险评估”的报告，以下为报告实录：

鉴衡认证解决方案总监符鹏程

　　1、风电场设备质量及风险评估的目的及意义

　　风电场从最初的申报到运营，需要经过设计、制造、运输、安装、调试、运维等多个环节，每一个环节都具有其固有的风险点，都需要予以管控，任一风险点未被有效管控，都有可能造成严重后果，如：机组倒塔、塔架振动、主轴断裂、叶片折断、着火等。

　　投资方、开发商需识别影响风电场设备质量及风险的不确定因素，并予以管控，进而降低投资决策及生产运行的风险，提升风电资产的健康度。因此对风电场质量及风险进行评估是必要的。需要从其安全性、发电量、考核指标、电网接入、运行情况及一些其他方面（如：老旧机组是否具备优化升级空间、其部件是否具有可替换性等）进行分析评估。

　　2、鉴衡认证风电场质量及风险数据库

　　鉴衡认证已对800多个风电场进行了质量与风险评估工作。同时自03年成立以来，鉴衡认证持续对行业内的风电机组运行质量及失效事故进行调研分析，并已系统完成3000多起失效与事故的统计、整理及分析工作，且直接独立主导进行了300多起事故的分析调查工作。

　　基于此，鉴衡认证建立了庞大、系统的风电机组风险识别与风电场质量管理数据库。

　　并在此基础上形成了北京鉴衡认证中心针对风电场的质量及风险评估体系。

　　3、鉴衡认证风电场设备质量及风险评估体系

　　应针对风电场各个不同的阶段及其全生命周期，识别存在的风险点，加以分析并设定有效的管控措施，杜绝风险发生。

　　以陆上风力发电机组倒塔为例，首先我们会从风电场的各个阶段识别出其风险源，也就是下图左侧的“！”标志；绿色模块是我们需要规避的灾害性事件——机组倒塔；其最右侧警示标志，是二次灾害事件。为了防止风险源导致灾害事件的发生，以及避免灾害事件进一步导致二次灾害事件的发生，需要在它们之间设定一系列的管控措施，也就是这幅图中的“防火墙”标志。

案例-人员误操作

　　以2019年4月某风电场倒塔事故为例，事故主要原因是人员误操作——在空载情况下，将桨叶放到了风机的“踩油门”状态——开桨，致使风轮超速，最终倒塔。人员误操作是客观存在的风险源，我们可以在该风险源到倒塔之间，设定大量的管控措施，如：

　　1）人员的培训和考核

　　明确知悉3个叶片不能同时处于开桨位置、培训人员在轮毂中判别桨距角度的方法（往往很多操作人员在轮毂内识别不出桨距角度数）；

　　2）增加防呆设计

　　如：以明显的标识（大黄标等），警示机组人员：安全的顺桨位置应该是叶根和轮毂中的哪个标志对齐；危险的开桨的风险提示标志；

　　3）设定互锁设置

　　运维状态下，变桨系统设定互锁设置——防止3个叶片同时在开桨状态。

　　当然还有其他一系列的管控措施。这些措施基于具体风电场的实际情况，通过风电场质量及风险评估体系，将针对性给出，进而对整个风电场的安全生产管理体系进行优化，提升风电资产的健康度。

　　接下来，我将以各个模块中具体的一些点进行举例，用以说明风电场设备质量及风险点评估的方式和重点。

　　项目申报阶段-案例

　　开发周期短、资源获取的不确定性、核准要求相对粗放、开工进度要求快、前期测风团队专业性不足、沉默成本、环境（如覆冰）等因素，致使部分风电项目测风数据完整性不足或测风塔代表性不够（少、位置不合适）。

　　由此会带来一定风险：

　　1）发电量估算的准确性不足——如上图所示，前5个月的平均风速为5.86m/s，而一整年12个月的平均风速为5.45m/s，若在前期申报时，只采用了前5个月的数据进行年发电量估算，则可能会高估200-400小时（不同区域）；

　　2）现阶段主机低价竞争状态下，风电场的机型方案会进行定制化、精细化设计；前期测风数据的缺陷，会致使主机安全性得不到充分的复核；一旦建设生产之后，发现机组无法适应现场的环境条件时，大部分情况下需要通过牺牲大量发电量的方式来保证机组的安全性，如：扇区管理、限功率等；

　　迫于客观现实，必须承担此类风险时，应充分调取周边测风及气象数据、并对行业上主机实际情况充分调研，设定一定的裕度空间，避免后期出现颠覆性的安全性及收益影响。

　　设备采购阶段-案例

　　风电作为一个优质资产，新的机构、开发商不断涌入；技术及管理的不断创新，也促进新技术和新规则的不断更迭，出现的问题有：

　　1）采用无效的条款及规则进行考核，如：功率曲线考核中实测功率曲线采用SCADA功率曲线，而非实测功率曲线；

　　2）新型合理规则未能及时应用，如：针对运输的验收，不光是到货的成果验收——目视、设备检测等；还应增加对运输过程的验收——增加车辆GPS、定时拍摄视频及照片的要求，以确保中途发送的损失可被及时发现，避免瞒报的发生；

　　应对行业典型招标文件进行分析，并依据本风电场、企业具体情况设计技术和商务条款。

　　另外中标后的机组，因为进度、产能等因素，其现场真实的设计与其原始设计（也就是认证的设计）存在不一致性，如：塔架和叶片减重、部分关键部件减配等，这些不一致性导致的风险，应通过对中标机组的场址适应性评估予以设计层面的规避。

　　制造阶段-案例

　　制造是导致部件失效的最主要原因，占据一半，部件失效又以叶片失效最多，当前叶片制造主要面临人员及工艺控制等问题，主要如下：

　　1）叶片粘接面内部空胶——人工刮胶时，可能手酸、手抖，导致刮胶中间停顿过程中气泡进入；

　　2）制造中玻纤布铺设不平顺会导致皱褶的发生，致使叶片承载力下降；目前80米以上大叶片普遍使用拉挤板材料，会避免这种现象；

　　3）加热固化工艺问题——未严格遵循工艺要求，固化温度或固化时间不够等，一个表征的现象就是Tg值不合格，致使叶片玻璃钢本体性能质量下降；Tg值不合格这种现象在我们以往的失效分析中很少发生，但今年失效分析中已经发现过多次；

　　4）大叶片由于布层厚度较大，灌注工艺（流道排列/间距，注胶口位置，树脂温度，模具温度）设置不合理，容易出现灌注发白的情况（树脂从内表层灌注，大叶片芯材/玻纤布层比较厚，流道设置不合理，树脂进入外表层玻纤时未充分浸透，出现发白现象）；这种情况一般会在工厂发生，制造厂和监造机构需要有能力识别出来，确定有效合理的维修方案并予以维修。

　　塔架、主轴、螺栓、基础、发电机、齿轮箱等均存在制造方面的风险，不再一一赘述。

　　在具体制造的环节，工艺要求与设计的不匹配、制造工艺控制不严等，致使实际制造的设备与期望的设计出现偏差，产品产生“变形”，这也导致风电场实际使用的机组难以达到设计要求，致使机组出现进一步的事故、失效。

　　此阶段制造厂及监造机构应能够实时跟踪行业上已发现的设备制造的风险，形成详实的数据库，并将这些风险点管控在设备制造过程中；进行全过程质量控制——“监造2.0”。同时应在确认生产制造和车间文件一致性的基础上，确认设备实际生产与设计的一致性。

　　项目建设阶段-案例

　　1）未严格按照规程要求进行吊装，如：长叶片吊装未加前后缘护板——依旧使用吊装小叶片的方式吊装，致使叶片内部出现隐性损伤，运行一段时间后，在吊点位置发生失效；