圖1 鑒衡發(fā)布延壽技術(shù)規(guī)范
我國(guó)風(fēng)電規(guī)?；l(fā)展已十幾年，早期安裝的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組陸續(xù)面臨壽命到期的情況。數(shù)據(jù)顯示，到2025年之后，預(yù)計(jì)每年將有10000臺(tái)以上的機(jī)組面臨是否退役更換新機(jī)的抉擇。它們其中的一部分也可能繼續(xù)服役運(yùn)行或經(jīng)過一定技改繼續(xù)服役。在確定后續(xù)方案之前，決策者有諸多問題需要得到答案，包括如何確定這些機(jī)組還能不能繼續(xù)使用，需要對(duì)它們進(jìn)行哪些改造，改造后能否保證安全以及還能用多久。
本規(guī)范較為全面地給出了具體項(xiàng)目中在制定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組延壽可行性和延壽方案時(shí)的工作方法，明確了需要開展工作的范疇和關(guān)注點(diǎn)。其可用于機(jī)組壽命即將到期的項(xiàng)目確定機(jī)組是否可以延壽、能延壽多少，并作為制定必要的改造方案時(shí)的參考，也適用于任何需要確定風(fēng)電機(jī)組壽命的情況——比如風(fēng)電場(chǎng)交易時(shí)的剩余壽命的分析。規(guī)范確立了機(jī)組延壽評(píng)價(jià)中的兩大關(guān)鍵問題的工作方向：使用歷史真實(shí)風(fēng)況條件和運(yùn)行記錄進(jìn)行剩余可用壽命分析的方法和延壽前確定機(jī)組狀態(tài)的檢查方法。在我國(guó)風(fēng)電延壽需求高峰期到來前，本規(guī)范從技術(shù)角度填補(bǔ)了機(jī)組壽命分析和延壽方案制定的工作方法空白。
按照規(guī)范的要求，對(duì)于計(jì)劃延壽的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，宜在機(jī)組設(shè)計(jì)壽命到期前3-5年開始準(zhǔn)備，對(duì)其當(dāng)前以及延壽后的結(jié)構(gòu)完整性謹(jǐn)慎地進(jìn)行評(píng)估，從而估計(jì)機(jī)組的剩余可用壽命、瓶頸部位以及是否需要進(jìn)行技術(shù)改造，方案確定后，還可以再次通過評(píng)估，確定延壽期間的檢查內(nèi)容、方法及時(shí)間間隔。
值得注意的是，我國(guó)早期的風(fēng)電場(chǎng)或多或少存在資料缺失情況，如原始設(shè)計(jì)資料缺失、SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)不完整或未配備SCADA系統(tǒng)、無測(cè)風(fēng)塔等外部環(huán)境條件數(shù)據(jù)，這給機(jī)組的壽命評(píng)估帶來了挑戰(zhàn)。為此本規(guī)范提出了資料完整性等級(jí)劃分的概念，采用不同的分析方法和檢查方法，讓更多的項(xiàng)目進(jìn)行延壽成為可能。
圖2 延壽評(píng)估資料等級(jí)劃分
圖3 延壽評(píng)估流程
需要注意的是，延壽評(píng)估不能是純粹的理論計(jì)算。如果只進(jìn)行簡(jiǎn)單的目視檢查，加上一些基礎(chǔ)的理論計(jì)算，直接給出機(jī)組壽命；或不考慮機(jī)組歷史外部條件和運(yùn)行狀態(tài)，亦不考慮實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)機(jī)組模型和必要的測(cè)試，將使理論與實(shí)踐嚴(yán)重脫鉤，得出的結(jié)果會(huì)誤導(dǎo)延壽決策，甚至導(dǎo)致事故。
另外在延壽前或延壽過程中針對(duì)老舊機(jī)組進(jìn)行技改，是比較可行的辦法，既可追求較高的發(fā)電性能，亦可降低機(jī)組的故障、失效風(fēng)險(xiǎn)。但需要注意的是，這些改造同樣需要進(jìn)行延壽評(píng)估，尤其需要評(píng)價(jià)延用的老舊部件對(duì)改造方案的承受能力，對(duì)它們進(jìn)行必要的檢測(cè)，以及全壽命周期的疲勞載荷累積。
本規(guī)范包含了針對(duì)延壽機(jī)組的技改方案確定后進(jìn)行評(píng)估的要求，這將為老舊機(jī)組降低故障、失效風(fēng)險(xiǎn)，繼續(xù)追求較高發(fā)電性能提供可行性。
延壽評(píng)估在國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段是起步階段，我們應(yīng)謹(jǐn)慎、完整地進(jìn)行延壽評(píng)估方法的建立，為即將到來的批量機(jī)組延壽做準(zhǔn)備。不合適的延壽評(píng)估手段，將造成延壽機(jī)組批量出現(xiàn)效益不理想、頻繁發(fā)生重大失效事件的情況。
為促進(jìn)行業(yè)對(duì)延壽的深入了解，鑒衡將在后期，針對(duì)延壽的各個(gè)關(guān)鍵模塊進(jìn)行專題介紹，包括：延壽的檢查、外部條件的分析、運(yùn)行狀態(tài)的分析、模型建立方法、壽命計(jì)算方法、延壽與技改等。
