CWPC2024：中国华能集团有限公司新能源事业部二级咨询、中国电力企业联合会风力发电分会副会长张晓朝发表《风电可靠性管理的探讨》的演讲

大家好！

可靠性的问题是大家现在越来越关心的，从行业内到各方面，包括昨天和今天的一些嘉宾都在讲行业的可靠性问题。我从另一个维度来去看待这个，因为我一直认为现在所有出现的技术上问题或者这些灾难性事故都是由于管理的问题而产生的，我想从更宏观的管理上去探讨，它是一个很系统的事情。不单是风电，实际上这个题目可以在各个行业，包括在座各个企业家都可以借鉴的。制造业是我国的重中之重，立国之本，强国之基，所以也是高质量发展很重要的事情。

我想从3个方面讲一下：面临的挑战、问题分析、可靠性管理的探讨。

1.风电可靠性管理面临的挑战

我就讲两个方面，我们风电在未来30/60年量是越来越大，这是一个预测。到2060年的时候，大致风电的装机容量会达到20多亿，去年我们是达到4个多亿。再加上循环利用20年寿命周期，保守的估计就在这个过程中会净增30亿千瓦装机容量，它的可靠性面临很大的量上考量。二是可靠性的问题越来越多，目前陆上风电事故越来越多，尤其从2020年抢装潮之后倒塔、叶片折断、着火，包括发生大批次的齿轮箱发电机，这些都是批次性问题，所以这是越来越多。海上风电现在也是风险越来越大，而且很多机型都没有经过长期验证，我们就放到了海上。前天我专门到海上风电看了一下，我调研过很多，反正我感觉有点越来越害怕。还有可靠性的问题，早期这些可靠性运行到目前没有解决，比如批次性的变桨系统、主控系统、偏航系统、发电机、齿轮箱等主要故障，日常的还是越来越高，这上面占的比重还是非常大，还没有解决，所以我们就把问题分析一下。

2.可靠性管理的问题分析

为了保证风电设备20年有效运行的情况，我们要通过一些现象来看在可靠性管理上的本质问题。

基因问题，资源的禀赋与环境因素的影响，适配性问题。不管陆上和海上，包括山地、地形地貌，都会影响风资源。我一直在说靠天吃饭，风资源好坏和有效的能量吸收影响了风场收益，这是一个基因工程。尤其在一些特定的环境下，如果不把它弄清楚，换句话说，就很难把风捕捉到。资源禀赋与主设备的适配性，主设备与辅助设备的适配性，目前也是出现了很多问题，大家往往忽略了这些方面。包括从系统的角度上来讲，包括叶片的选型、主机的选型、材料的选型，都是在这里出的问题。因为在自然物理学过程中流体是最难捕捉、变化最多、最难掌握的。大多数流体力学这些方面都是经验上的公式，很少理论上的，除非边界是硬约束的，可以用理论来推导，其他都是要用公式来推的。在系统选型上如果没有一定经验积累和案例积累、实证积累，很难打造它的有效性。设备可靠性与投资的问题，原来我都讲过，这个关系最主要的核心点，初始投资在以后度电利润中75%是财务费用和折旧费用，所以它影响。这个和可靠性又是一个悖论，所以他们之间需要找一个平衡点，找一个最佳的点。

初始设备可靠性问题，首先是设计与验证的问题，作为设计输入与输出之间的关系，我们在设计认证过程中出了很多问题。在输入时这些参数要达到捕捉风资源主机的设计，包括辅件的设计，在输入时要达到什么样的目的，输出时能不能满足，这上面做的越来越不太理想。在整个产品过程中样机与验证，要试运行，不试运行发现不了设计缺陷、工具缺陷和改进方向，型式认证。我们也不能回避行业出现的问题，新机型越出越快，迎合一些不懂行业主/管理者的口味，今天推一个大的，明天再推一个大的。验证过吗，没有验证，然后你就敢用，这个就是问题。批量生产与可持续性的关系，批量生产和长期都要生产这种机型，它的工艺过程和质量控制都是有关系的。

产业链的可靠性管控问题，上游产业链产品的质量管理与协同互动、合理采购行为。

过程管控问题，总厂与分厂质量差异性非常大，包括人员技能都不一样。包括工业母机与工装设备配置，这些差异化都是有的，有效的配置都有问题。创新的问题就不再多说了，创新技术可以用，但论证怎么办。过程需要有，这个都是要有一系列方法。按照创新的名义进行攀比，实际上不是创新，也可能是简单复制。所以从0到1，这是原创。1到100是小规模验证，100到10000的过程才是大规模生产的过程，这些环节都有不同验证的过程。

我这个题目非常大，我曾经给一个企业讲过3个小时，关于可靠性的，这是一个系统问题。核心问题就是：质量管理体系的有效执行性。

中间环节管控问题，这里涉及到存储与运输、安装过程管控，前面董主任也都讲过。设计储运和吊具都是需要管理细节，核心问题是把控外部影响的能力。

生产运维管理的问题，各位嘉宾非常多，这里一个很重要的点，就是运规和操规的有效执行性。我经常在讲一个故事，你买一辆车之后，人家告诉你说5000公里去到4S店保养，然后你开了2万公里再去保养，里面零部件基本就完蛋了。我们不能借着搞了智慧运维，你把整个设备运规不执行，这个肯定有问题的。这里智慧运维管理和项目上实物管理变动关系的问题。

3.有效可靠性管理的探讨

用系统工程思维，顶层设计行业链的可靠性管理。系统设计方面，产品的设计，当设计一个产品之后就要考虑整个工艺实现的设计，包括工器具配置，用什么样的母机，用什么智慧手段制造出来。另外是把它装配起来，还有在设计产品时储存运输的方案都要设计出来，包括安装，包括调试的方案。还有运维的设计，比如说密封圈问题，从一开始产品设计根本没有考虑过以后的工艺运维实现的问题，往往现在所有产品中最容易被忽略的问题。大家光知道一个产品设计出来，想想我们在航天领域为什么很少出问题，可靠性管理是非常严格的。哪怕宇航员戴的耳麦结构性设计是什么样的可靠性，带到天上之后对它损害的设计，这里都是要验证的。验证完之后才能去改，现在整个这一片可靠设计一开始就没有做成，细想想就有问题了。还有一个重点是绿色发展，从绿色角度上可回收、持续性，进行生态的友好型。我们早期设计一些可降解的材料，对生态影响不大的材料，绿色理念需要植入的。

制造过程方面，新产品推出越来越多，制造量能不能满足，那工艺流程是需要再造的。你不去再造这一块，就很难。还是按尺寸比较小的原始去做肯定不行的，必须要对供应链重新审视。另外，管控应该往上游去延伸，上游管控量有效控制去做的，它的质量体系行不行，一些微小材料和部件会影响你的质量，你不去管控是有问题的。另外是减少人为因素，包括先进制造技术和先进的辅助设施就要上。最后是人的因素，工艺纪律严肃性决定了很多产品质量的问题。同样的一个产品设计，换句话说，和老外设计一模一样，为啥它的质量好，你的质量不好，工艺纪律的问题。

储运、安装及调试方面，这里对环境的因素，对气候的影响，整个考虑一下。包括运输目的地，这个比较多了。

生产运维方面，我们不管搞什么手段，智慧运维监测手段和实物资产是离不开的，既然离不开就要管理实物资产。我们做预测预防性都是围绕实物来做的，包括作为叶片微小的都是要围绕实物。不通过现场定期的运维，就有可能小故障变成大故障。

时间关系，我就讲这么多，不展开讲了，因为课题非常大。

谢谢大家！