本網(wǎng)訊(徐強(qiáng) 任亞男)沿著中國(guó)漫長(zhǎng)的海岸線，在廣袤無垠的大海之上，一排排高聳的海上風(fēng)機(jī)迎風(fēng)矗立，白色的風(fēng)機(jī)葉片在海風(fēng)的推動(dòng)下勻速旋轉(zhuǎn)，將海風(fēng)轉(zhuǎn)化為源源不斷的清潔電能，成為推動(dòng)我國(guó)能源結(jié)構(gòu)綠色轉(zhuǎn)型的強(qiáng)勁動(dòng)力。
自2010年以來，三峽集團(tuán)堅(jiān)定不移實(shí)施“海上風(fēng)電引領(lǐng)者”戰(zhàn)略，加快海上風(fēng)電集中連片規(guī)模化開發(fā)。目前，三峽集團(tuán)海上風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模超過560萬(wàn)千瓦。
作為保障風(fēng)電場(chǎng)安全高效穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，三峽集團(tuán)在海上風(fēng)電運(yùn)維中持續(xù)加強(qiáng)新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新模式的創(chuàng)新突破及應(yīng)用，不斷提高海上風(fēng)電的運(yùn)維水平，帶動(dòng)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈不斷發(fā)展完善。
運(yùn)維更智慧
利用激光自主導(dǎo)航，掛軌式巡檢機(jī)器人沿著預(yù)定線路自動(dòng)行駛，對(duì)升壓站內(nèi)各種儀器設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行24小時(shí)全過程監(jiān)控，這是三峽能源江蘇大豐海上風(fēng)電場(chǎng)海上升壓站日常工作的一幕。
海上升壓站掛軌式自動(dòng)巡檢機(jī)器人
大豐海上風(fēng)電場(chǎng)是我國(guó)離岸最遠(yuǎn)的海上風(fēng)電項(xiàng)目，場(chǎng)址中心離岸距離達(dá)到72公里。面對(duì)如此之遠(yuǎn)的距離，如何做到設(shè)備故障及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)處理，是風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)維面臨的最大難題。
“掛軌式巡檢機(jī)器人具備實(shí)時(shí)拍照、實(shí)時(shí)識(shí)別、實(shí)時(shí)上傳、實(shí)時(shí)分析、實(shí)時(shí)報(bào)警等功能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)海上升壓站設(shè)備設(shè)施的遠(yuǎn)程自動(dòng)巡檢。”三峽集團(tuán)江蘇分公司大豐黨支部書記趙素芬說，“通過運(yùn)用AI智能識(shí)別技術(shù)，掛軌式巡檢機(jī)器人還可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)識(shí)別和危險(xiǎn)狀態(tài)報(bào)警，進(jìn)一步推進(jìn)海上風(fēng)電運(yùn)維模式向無人化、智能化轉(zhuǎn)變。”
江蘇大豐海上風(fēng)電場(chǎng)升壓站
11月初，在三峽福清興化灣海上風(fēng)電場(chǎng)年度葉片巡檢工作的現(xiàn)場(chǎng)，一架無人機(jī)緩慢靠近風(fēng)機(jī)，對(duì)風(fēng)機(jī)葉片進(jìn)行拍攝掃描。風(fēng)機(jī)下方的運(yùn)維船上，巡檢人員一邊觀察同步傳輸畫面，一邊記錄巡檢結(jié)果：“葉片狀況整體良好，葉片前沿合模縫透光，存在膠泡，初步判斷涂層損傷。”
據(jù)現(xiàn)場(chǎng)巡檢人員介紹，風(fēng)機(jī)葉片作為捕獲風(fēng)能的關(guān)鍵部件，由于其長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)、暴露在風(fēng)吹日曬雨淋的環(huán)境下，難免會(huì)出現(xiàn)腐蝕老化、邊緣開裂、涂層脫落等現(xiàn)象，情況嚴(yán)重時(shí)影響風(fēng)機(jī)安全和發(fā)電效率。針對(duì)這一問題，三峽能源江蘇運(yùn)維公司采用“年度定檢+特巡”相結(jié)合的方式，借助無人機(jī)，大幅提升了葉片巡檢的效率和質(zhì)量。
“無人機(jī)利用自身的高機(jī)動(dòng)性，可以輕松到達(dá)很多運(yùn)維人員無法到達(dá)或很難到達(dá)的區(qū)域，再結(jié)合計(jì)算機(jī)視覺和激光雷達(dá)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)葉片、機(jī)艙等設(shè)備表面巡檢的自動(dòng)化和全面覆蓋，快速、準(zhǔn)確地解決海上機(jī)組巡檢的難題，提高了我國(guó)海上風(fēng)電運(yùn)維裝備水平和技術(shù)能力。”三峽能源江蘇運(yùn)維公司福建區(qū)域海上風(fēng)電運(yùn)維管理中心副主任任利劍說。
發(fā)電更高效
在三峽能源江蘇運(yùn)維公司海上風(fēng)電大數(shù)據(jù)中心(以下簡(jiǎn)稱“大數(shù)據(jù)中心”)，值班工作人員只需輕點(diǎn)鼠標(biāo)，三峽集團(tuán)海上風(fēng)電場(chǎng)每一臺(tái)風(fēng)機(jī)的風(fēng)速、轉(zhuǎn)速、出力等實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)便顯示在監(jiān)控大屏上。
三峽能源江蘇運(yùn)維公司海上風(fēng)電大數(shù)據(jù)中心
北到遼寧莊河，南至廣東陽(yáng)江，橫跨18個(gè)緯度，三峽集團(tuán)海上風(fēng)電項(xiàng)目遍布我國(guó)上萬(wàn)公里的海岸線。針對(duì)運(yùn)行場(chǎng)站多、分布廣、海上天氣多變、通訊與交通不便等諸多管理難點(diǎn)，“遠(yuǎn)程集中監(jiān)控、統(tǒng)一檢修維護(hù)”的海上風(fēng)電管理模式應(yīng)運(yùn)而生。目前，三峽集團(tuán)海上風(fēng)電運(yùn)行集中監(jiān)控系統(tǒng)已接入三峽集團(tuán)所有海上風(fēng)電場(chǎng)共93萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)海上風(fēng)電項(xiàng)目的集約化管理。
遼寧莊河海上風(fēng)電場(chǎng)投放的防腐掛片試驗(yàn)材料
“嘀嘀、嘀嘀……”大數(shù)據(jù)中心故障診斷及預(yù)警系統(tǒng)彈出一條報(bào)警信息：遼寧莊河海上風(fēng)電場(chǎng)8號(hào)風(fēng)機(jī)發(fā)出液位低告警。隨即報(bào)警信息自動(dòng)推送至遼寧莊河海上風(fēng)電場(chǎng)電力生產(chǎn)管理系統(tǒng)。現(xiàn)場(chǎng)工作人員收到信息后立即組織現(xiàn)場(chǎng)故障排查。一個(gè)小時(shí)后，風(fēng)機(jī)故障隱患被順利排除。
據(jù)介紹，故障診斷及預(yù)警系統(tǒng)已接入三峽集團(tuán)在運(yùn)所有海上風(fēng)電場(chǎng)典型運(yùn)行數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)分析研判，自動(dòng)生成預(yù)警工單并推送至場(chǎng)站進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)，有效提升風(fēng)機(jī)可利用率。
“目前單個(gè)風(fēng)電場(chǎng)預(yù)警工單準(zhǔn)確率最高可達(dá)95%以上。借助該系統(tǒng)，把設(shè)備故障排除在發(fā)生之前，有效提高了風(fēng)機(jī)的運(yùn)行小時(shí)數(shù)，理論上每年可提高三峽集團(tuán)海上風(fēng)電發(fā)電量超1000萬(wàn)千瓦時(shí)。”大數(shù)據(jù)中心相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹。
用好每縷風(fēng)，是海上風(fēng)電人孜孜不倦的追求。今年9月，超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“摩羯”過境廣東陽(yáng)江期間，三峽陽(yáng)江沙扒海上風(fēng)電項(xiàng)目基于氣象智慧應(yīng)用綜合平臺(tái)開展精準(zhǔn)預(yù)測(cè)，共計(jì)增加發(fā)電小時(shí)數(shù)9小時(shí)，增發(fā)電量約1800萬(wàn)千瓦時(shí)。
氣象智慧應(yīng)用綜合平臺(tái)的應(yīng)用，大幅提升了三峽集團(tuán)海上風(fēng)電場(chǎng)在極端天氣狀況下對(duì)風(fēng)資源的利用效率。“超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)‘摩羯’過境前，我們利用氣象智慧應(yīng)用綜合平臺(tái)，對(duì)臺(tái)風(fēng)風(fēng)速和路徑進(jìn)行了跟蹤預(yù)測(cè)，得出‘臺(tái)風(fēng)過境時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)將處于臺(tái)風(fēng)外圍區(qū)域，風(fēng)速達(dá)不到破壞風(fēng)機(jī)強(qiáng)度’的準(zhǔn)確結(jié)論。”三峽集團(tuán)上海院氣象科創(chuàng)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人李矜霄告訴記者，風(fēng)電場(chǎng)根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果，合理制定發(fā)電策略，優(yōu)化發(fā)電并網(wǎng)效率，將臺(tái)風(fēng)期間的風(fēng)能源源不斷地轉(zhuǎn)化為清潔電能。
保障更有力
9月12日，江蘇如東黃沙洋海域陣風(fēng)達(dá)到8級(jí)。下午2點(diǎn)，三峽江蘇如東海上風(fēng)電場(chǎng)接到大數(shù)據(jù)中心發(fā)來的報(bào)警信息。場(chǎng)站運(yùn)維員工冒文亮按照指令，乘坐“三峽運(yùn)維001”號(hào)運(yùn)維船出海，赴現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢修工作。
“今天海上風(fēng)力達(dá)到了陣風(fēng)8級(jí)。以往使用的運(yùn)維船舶，在今天這個(gè)海況無法出海作業(yè)。‘三峽運(yùn)維001’號(hào)運(yùn)維船，保證我們可以第一時(shí)間抵達(dá)故障現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行故障維修。”冒文亮說。
近年來，隨著我國(guó)新建海上風(fēng)電場(chǎng)的離岸距離不斷增加，海上氣候條件愈加復(fù)雜。“三峽運(yùn)維001”號(hào)運(yùn)維船針對(duì)傳統(tǒng)運(yùn)維船舶在復(fù)雜海況下適航性差、出航率低的缺點(diǎn)進(jìn)行了改良，在航速和靠泊能力方面實(shí)現(xiàn)了新突破。
傳統(tǒng)運(yùn)維船需要4.5小時(shí)的行程，“三峽運(yùn)維001”號(hào)運(yùn)維船只用了3小時(shí)就抵達(dá)了黃沙洋換流站。駕駛員輕點(diǎn)按鍵，“三峽運(yùn)維001”號(hào)切換成小水線面雙體船(SWATH)模式頂靠風(fēng)機(jī)，冒文亮和同事們順利登上風(fēng)機(jī)平臺(tái)。
“三峽運(yùn)維001”號(hào)運(yùn)維船到達(dá)換流站
“過去常規(guī)船型在登陸平臺(tái)時(shí)，兩者之間有2—3米的落差。現(xiàn)在，‘三峽運(yùn)維001’號(hào)將這個(gè)垂直落差減少至1米左右，運(yùn)維人員登乘風(fēng)機(jī)面臨的風(fēng)險(xiǎn)大大降低。”冒文亮說。
在“三峽運(yùn)維001”號(hào)出海作業(yè)的整個(gè)過程，場(chǎng)站集控中心運(yùn)行人員借助三峽集團(tuán)自主打造的國(guó)內(nèi)首個(gè)應(yīng)用于海上風(fēng)電專業(yè)化運(yùn)維的船舶管理系統(tǒng)，實(shí)時(shí)對(duì)運(yùn)維船舶和出海人員進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤定位，最大限度地保證了運(yùn)維人員和船舶的安全。
作為海上風(fēng)電運(yùn)維最重要的交通運(yùn)輸裝備，運(yùn)維船承擔(dān)著運(yùn)輸、儲(chǔ)藏、緊急救助等任務(wù)。“三峽運(yùn)維001”和船舶管理系統(tǒng)的投入使用，標(biāo)志著我國(guó)海上風(fēng)電運(yùn)維產(chǎn)業(yè)向個(gè)性化、高質(zhì)量發(fā)展邁出重要一步。
每到夏季，我國(guó)沿海地區(qū)臺(tái)風(fēng)頻發(fā)。“臺(tái)風(fēng)過境會(huì)帶來大風(fēng)過程，利用好這個(gè)過程，就可以發(fā)出更多‘綠電’，但同時(shí)也給運(yùn)維工作增加了難度。”三峽能源江蘇運(yùn)維公司南通(浙滬)區(qū)域海上風(fēng)電運(yùn)維管理中心主任漆召兵說，臺(tái)風(fēng)期間，海上風(fēng)電運(yùn)維人員必須全部從海上撤回陸地，船舶也必須回港，不得出海。這段時(shí)間，風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備一旦出現(xiàn)故障問題，就需要借助“空中力量”的幫助。
據(jù)漆召兵回憶說，去年8月4日，臺(tái)風(fēng)“杜蘇芮”“卡努”連續(xù)過境江蘇如東海域，其間如東(柔直)項(xiàng)目部的運(yùn)行人員在緊急檢修時(shí)借助直升機(jī)運(yùn)送運(yùn)維人員和設(shè)備，不到30分鐘便從陸上抵達(dá)海上換流站，順利完成檢修，將風(fēng)能源源不斷地轉(zhuǎn)化為清潔電能。
運(yùn)維檢修人員乘坐直升機(jī)前往海上風(fēng)電場(chǎng)搶修設(shè)備
據(jù)介紹，直升機(jī)航速可以達(dá)到230至280公里/小時(shí)，并且能在10級(jí)大風(fēng)天氣中出航，在海上風(fēng)電運(yùn)維中展現(xiàn)了獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，成為海上風(fēng)電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行和人員安全的有力助手。
維護(hù)更全面
10月16日，在江蘇如東海上風(fēng)電場(chǎng)，三峽能源江蘇運(yùn)維公司海工試驗(yàn)中心員工周福星正將多波束測(cè)深系統(tǒng)換能器從海里慢慢收回。歷時(shí)10天，周福星所在的團(tuán)隊(duì)借助這套設(shè)備，完成了江蘇如東海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)樁基礎(chǔ)沖刷掃測(cè)和海纜裸露掃測(cè)工作。這是他們今年完成的第7次風(fēng)電場(chǎng)掃測(cè)任務(wù)。
三峽能源江蘇運(yùn)維公司海工試驗(yàn)中心員工將多波束測(cè)深系統(tǒng)換能器從海里收回
大海波詭云譎，海面下暗流涌動(dòng)，不停沖擊著風(fēng)機(jī)樁基礎(chǔ)和海床，對(duì)風(fēng)機(jī)和海纜造成威脅。周福星所在的海工試驗(yàn)中心就像是海上風(fēng)電場(chǎng)的體檢團(tuán)隊(duì)，通過水下檢測(cè)了解沖刷情況，及時(shí)制定維護(hù)策略，保證風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)和海纜的健康。
走進(jìn)海工試驗(yàn)中心防腐實(shí)驗(yàn)室，各種儀器設(shè)備正在通過模擬海上環(huán)境對(duì)各類材料進(jìn)行防腐性能測(cè)試。在距離實(shí)驗(yàn)室1000公里之外的遼寧莊河海上風(fēng)電場(chǎng)，實(shí)驗(yàn)人員呂欣樹將防腐掛片試驗(yàn)材料投放到海上升壓站區(qū)域，接受風(fēng)場(chǎng)實(shí)地環(huán)境檢驗(yàn)。
海工試驗(yàn)中心防腐實(shí)驗(yàn)室
“海上鹽霧影響大、濕度高、光輻照強(qiáng)，海上未經(jīng)保護(hù)的風(fēng)機(jī)將會(huì)被迅速腐蝕，影響基材強(qiáng)度，給風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定性和運(yùn)維人員的安全帶來隱患。通過現(xiàn)場(chǎng)與試驗(yàn)相結(jié)合，我們推動(dòng)防腐數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)，提升防腐工作科學(xué)化水平，保障風(fēng)電場(chǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。”江蘇運(yùn)維公司防腐實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人禹?xiàng)钊A說。
2023年，三峽能源江蘇運(yùn)維公司成功獲批成立江蘇省海上風(fēng)電運(yùn)維工程技術(shù)研究中心(以下簡(jiǎn)稱“技術(shù)研究中心”)。技術(shù)研究中心以解決海上風(fēng)電運(yùn)維技術(shù)難點(diǎn)、痛點(diǎn)為核心目標(biāo)，搭建涵蓋海工檢測(cè)技術(shù)、裝備應(yīng)用研究、電場(chǎng)運(yùn)行集控及分析技術(shù)研究、運(yùn)維智能裝備應(yīng)用技術(shù)研究、電氣設(shè)備試驗(yàn)化驗(yàn)等海上風(fēng)電運(yùn)維各類技術(shù)專業(yè)的研發(fā)試驗(yàn)平臺(tái)，為海上風(fēng)電運(yùn)維工作的高質(zhì)量發(fā)展提供有力技術(shù)支撐。
技術(shù)研究中心相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，工程技術(shù)研究中心成立一年來，為三峽集團(tuán)海上風(fēng)電運(yùn)維智慧化、電氣技術(shù)支持高效化、海洋工程管理專業(yè)化、人才培養(yǎng)精益化等方面提供了有效支撐，為增強(qiáng)企業(yè)、地方產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)我國(guó)海上風(fēng)電運(yùn)維產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展作出了積極貢獻(xiàn)。
作者：徐強(qiáng) 任亞男
評(píng)論