梁茂祺
国家电投集团广西灵山大怀山新能源有限公司，广西 钦州 535400
摘要：我国在经济发展的进程中非常注重新技术和新设备的创新和应用，尤其是在风力发电产业，依靠先进的设备和技术，降低运营成本，不断提高运行效率。一个风电投资项目，除了质量优良的发电设备做保障，还需要风电场全生命周期的度电成本优化，在设备运维、保养等方面，加强科学管理，加大科技创新，不断开展更深层次的研究工作，使风力发电设备在额定运转时期内发挥最佳性能。
关键词：风力发电设备；运维；措施
1 导言
现今，全世界能源供给种类较多，如石油、煤炭等化石燃料，风力、太阳能、核能、天然气等清洁能源。其中，使用占比大的为化石燃料，但因其为不可再生资源，且大肆使用对环境污染危害大，导致全球温室效应逐年加剧，需严格管控对其的开采和使用。风力发电作为一种绿色能源，其研发利用和推广应用早已成为各国关注的热点。但是，风力发电电能和发电效率直接取决于风力发电设备的性能和运行状态。因此，风力发电企业应注重对风力发电设备的安全管理和运行维护，提高其在线安全运行周期，从而为社会提供安全、可靠的电能。
2 风力发电设备运维中存在的常见问题
2.1 投入的运维资金不足
我国风电平价上网时代的到来，使得企业更加追求优质设备和低成本投入。风力发电项目全生命周期主要是项目投资开发、风场工程建设和设备安装、生产运维三个阶段。在项目投资预算确定的前提下，项目竣工投产后，生产运维的管理水平和工作效率直接决定了项目的效益。然而，由于前期风资源开发、风电场建设以及设备采购的资金投入巨大，以及生产运行阶段不确定因素的出现，都会造成运维资金不足的问题，从而影响运维工作不能顺利实施，结果带来风机故障率高，停机成本增加，运行效率低，发电量少，企业效益下降。据统计，陆上风电的运维费用一般占到度电成本（每千瓦时）的10%～15%。
2.2 配备的运维人员短缺
由于风电涉及多学科多专业，运维人员要具备一定的理论和实操技能，我国风力发电发展较晚，管理人员多是从火电或者水电转行过来，风电场管理经验不足，运维人员能力参差不齐、技术人才培养不成体系，这些因素导致了我国风电设备故障较多，处理故障时间较长等，影响了风电机组的运行效率。质保期内，风力发电机组的运维服务由主机厂负责。随着装机量的增加，主机厂只能抽调工厂机械、电器方面的装配工人轮换岗位，充实风场运维队伍，但是这些人不具备登高作业等特殊技能和资质，经过专业培训合格后才能上岗工作，显然这样的运维队伍是不稳定的，也给风场安全运营带来了风险；出质保后，由风电场自己负责组织运维队伍或者外包。风电场规模不断扩大，风电场对运行管理人员的需要和具有足够能力运维技术人员的配置均受到投资成本的限制，人员严重不足。加上运维工作环境艰苦，工作负荷重，待遇不高，危险系数大，因此，运维人员的流动率比较高。风电后市场对运维人员的巨大需求，必然带来运维技术人员局部缺失的局面。
2.3 管理与技术方面的落后
风电场的运维工作是一项系统工程，主要关注风电场的设备管理、技术管理、人员管理、备品备件管理和安全管理等。风力发电设备运行维护是重要的工作内容，风力发电机组涉及机械结构、机械传动、液压润滑、电力电子、高低压电气控制、各类传感器、通信传输、检测技术等各方面的专业知识，可能还会有不同机型，对设备维护人员提出了较高的要求，一旦运维人员的知识技能不足，就会延误故障的发现和排除，增加停机成本，甚至发生事故。我国在风电运维模式和管理上还是粗放型的，运维人员是否按照风机运维手册的要求操作，当天的工作计划完成状况和问题解决的程度等等，均无法得到及时有效的监管，有些错误操作不能得到及时提醒和纠正，可能导致风力发电机组性能受到影响，不仅难以达到预期的发电量，还会造成严重的生产事故。
3 风力发电设备运行维护
3.1 针对气候和地理环境影响的运行维护措施
风力发电建设地点的选择，通常重点考察某地区的风电场大小。因此，风电厂建设地址广泛分布在高海拔、沿海等偏远地区。而沿海地区夏季强风雨环境、高原地区冬季暴风雪环境对风力发电设备会产生巨大的负面影响，如气流会对叶片和风轮产生损坏，不仅会影响风力发电效率，还会直接缩短风力发电设备的使用寿命。同时，风力发电设备的制作主要以金属结构件为主，在这种环境下，风力发电设备腐蚀加剧，对风力发电设备整体稳定性产生负面影响，若腐蚀问题不能及时解决，会直接使整个风力发电设备发生坍塌事故。因此，风力发电设备运行维护工作中，要进一步强化风力发电设备各结构件的检查，如叶片、齿轮等，明确风力发电设备结构件是否存在腐蚀、形变等问题。同时，根据风力发电机组电能输出功率曲线，综合分析环境对风力发电设备的影响，以此为依据适当调整风力发电设备运行维护力度，及时消除风力发电设备运行中的安全隐患。
相关工作人员在开展运行维护工作之前，要提前通过现场勘察和查阅资料等方式，了解风力发电设备安装位置环境的具体情况，科学选择合适的设备材料或者设备，以此弱化自然环境对风力发电设备的影响。例如：高原地区因气压低，会加速风力发电设备材料的老化和金属疲劳，从而直接缩短了风力发电设备的使用寿命。针对这类问题，在风力发电设备材料选择时，要选择耐低温、耐压性强、可低压运行的电控设备。再比如沿海地区因强风雨，会加剧风力发电设备各金属构件的腐蚀，降低风力发电设备整体稳定性。针对这类问题，在风力发电设备材料选择时，要选择耐腐蚀的材料。同时，加强风力发电设备材料防腐蚀处理，增强材料防腐蚀性能。除此之外，运行维护工作人员要定期调整叶片安装角度，以此保证风力发电设备运行性能达到最优化，从而有效提高风力发电效率。
3.2 风力发电机运行维护措施
风力发电机作为整个风力发电基站的核心设备之一，其性能好坏与运行维护直接影响风力发电设备运行效益。因此，加强风力发电机运行维护具有十分重要的现实意义。风力发电机运行过程中，常见故障具体包括如下几类：传动部件间卡阻或者摩擦问题加重；固定螺栓紧固性下降；液压系统出现漏液问题；各类传感器破损；各结构元件动作不灵敏等。因此，风力发电设备运行维护中，要重点检修维护风力发电机故障易发生部位。
首先，传动部件间润滑性、固定螺丝紧固性、液压系统和传感器等结构元件都要定期检修，且保证定期检修工作高质高效落实到位，通过全面检查风力发电机各个结构件的情况，及时发现问题和维修。其次，故障应急维护指的是风力发电机运行出现故障之后，及时到现场排查处理。这类故障排查之前，要尽快通过经验肉眼观察故障表现形式，如液压失压、电机抖动等，快速判断出故障发生原因，并及时停止运转风力发电机，更换损坏的零部件。为了快速完成零部件更换工作，维护工作人员要随身携带相关结构件，或者在风力发电基站常备易损坏件和消耗件的更换件。检修工作完成之后，维护工作人员要记录故障发生点、故障解决措施，并做好现场清理工作，为今后同类故障的解决提供快速有效的解决方案。
4 结束语
总之，我国风电起步晚，技术发展速度快，行业缺乏相关标准，这势必给运维带来一定压力，有的来自市场环境的不规范、产业链上的技术不成熟，有的来自于管理方面的经验不足、风电设备维护体系不完善等。部分企业片面追求当期发电量，整体呈现粗放式经营，运维计划不合理，资源配置不当，风电设备运行不稳定，设备故障频出。随着我国风电装机数量超过十万台，运行规模的增长，以及风电设备大型化的发展趋势，未来风电设备运维的问题将会越来越复杂，解决这些问题需要从多方面着手，对现有的风电运维方案进行全面和系统的优化。后期的智能化运维和资产优化管理，提升风电场安全运行下的能量可利用率，是风电投资项目全生命周期重要的组成部分。
参考文献：
[1]滕勤广．风力发电厂电气设备安全运行的管理与维护[J]．百科论坛电子杂志，2019（11）：262-263．
[2]王迪．风力发电厂电气设备安全运行的管理与维护[J]．百科论坛电子杂志，2019（2）：374．
[3]王兵．风力发电厂电气设备安全运行的管理与维护策略探讨[J]．中国科技投资，2019（13）：101．