本刊|夏云峰

風(fēng)電機(jī)組一旦并網(wǎng)，就需要持續(xù)運(yùn)行20～25年，這一方面考驗(yàn)的是設(shè)備質(zhì)量，另一方面檢驗(yàn)著運(yùn)維服務(wù)水平。尤其是對(duì)于海上風(fēng)電而言，面對(duì)更加惡劣的外部環(huán)境、更短的窗口期，運(yùn)維將很大程度上決定風(fēng)電機(jī)組能否長(zhǎng)時(shí)間可靠、高效運(yùn)行。從某種意義上來(lái)說(shuō)，運(yùn)維是檢驗(yàn)海上風(fēng)電發(fā)展的一塊試金石。

衡量運(yùn)維的維度主要有兩個(gè)，響應(yīng)的速度和工作的精細(xì)化程度，這離不開(kāi)設(shè)備、人員、平臺(tái)的支撐。整體上看，相較于英國(guó)、丹麥這類較為成熟的市場(chǎng)，目前國(guó)內(nèi)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈仍然不成熟，無(wú)法很好地滿足行業(yè)發(fā)展的需求。近兩年，我國(guó)海上風(fēng)電進(jìn)入快速的大規(guī)模開(kāi)發(fā)階段，該矛盾進(jìn)一步凸顯。鑒于這些環(huán)節(jié)所具有的重要性以及由此衍生出的巨大發(fā)展空間，業(yè)界開(kāi)始積極布局，先進(jìn)裝備和新技術(shù)應(yīng)用不斷出現(xiàn)。

在各類影響運(yùn)維可達(dá)性的因素中，運(yùn)維船無(wú)疑是關(guān)鍵之一。前期，海上風(fēng)電使用的是普通運(yùn)維船，多由交通艇和漁船改造而成，這些船只航速較低，耐波性差，靠泊能力差。然而，隨著項(xiàng)目增多，出海頻次顯著提高，且新建風(fēng)電場(chǎng)的離岸距離不斷增加，運(yùn)維可達(dá)性受天氣、潮汐、波浪、風(fēng)速等的影響更大，這些都對(duì)運(yùn)維交通設(shè)備的性能提出了更高要求，海上風(fēng)電運(yùn)維船必然走向?qū)I(yè)化。

目前，一些較為先進(jìn)的雙體船

以及三體船等船型陸續(xù)交付使用，它們具有航速較高、全回轉(zhuǎn)推進(jìn)、耐波性好、靠泊能力強(qiáng)、抗風(fēng)浪強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。比如，我國(guó)第一艘專業(yè)海上風(fēng)電運(yùn)維船——雙體鋁合金專業(yè)運(yùn)維工作船“電投01”號(hào)，全長(zhǎng)19.8米，吃水深度1.4米，排水量103噸，可以在七級(jí)風(fēng)浪中保持25節(jié)航速行駛。船首配備的英國(guó)MAXCCESS抱樁舷梯，采用的是抱樁登塔方式，船梯和塔梯相連，有效提高上下塔筒的安全系數(shù)?？团搩?nèi)為運(yùn)維及管理人員配備有高速艇專用的緩沖式座椅，減少航行中顛簸造成的不適。專業(yè)高速雙體運(yùn)維船“海電運(yùn)維101”號(hào)，總長(zhǎng)19.7米，型寬7.8米，型深2.8米，設(shè)計(jì)吃水1.4米，為雙體、雙機(jī)、雙槳的排水型高速船。它采用全鋁合金穿浪雙體結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)航速16節(jié)，滿載排水量72噸。選用進(jìn)口VOLVO主機(jī)，客艙安裝浮動(dòng)地板，客艙配置專業(yè)減震座椅，極大減小客艙的振動(dòng)和噪音。船艏設(shè)置進(jìn)口的專業(yè)頂靠碰墊，以增大船舶在惡劣海況下頂靠風(fēng)電機(jī)組的能力。

烏斯坦運(yùn)維船

盡管如此，我國(guó)運(yùn)維船與國(guó)外最先進(jìn)的專業(yè)運(yùn)維船還有不小的差距。應(yīng)用于英國(guó)Hornsea Project One海上風(fēng)電場(chǎng)的MHO Gurli和MHO Esbjerg雙體運(yùn)維船，船身長(zhǎng)39米。設(shè)計(jì)時(shí)，使船尾上部結(jié)構(gòu)最大化，從而為船艏留出更寬闊的甲板工作空間。主工作甲板上裝配了起重機(jī)、救生船、托盤(pán)固定裝置以及專用絞車使用的掛載點(diǎn)，總共可裝載110英尺的集裝箱，每10英尺設(shè)置一個(gè)地腳，能夠靈活組合使用。該船配有四驅(qū)推進(jìn)裝置，由4臺(tái)康明斯KTA38主發(fā)動(dòng)機(jī)和4臺(tái)Kamewa S50-3噴水推進(jìn)器組成，能夠?yàn)榇w提供出色的靈活性、可操作性和冗余性。最高速度為30節(jié)，服務(wù)速度為25節(jié)，可持續(xù)出海14天，一次存儲(chǔ)燃料量達(dá)6.2萬(wàn)升。同時(shí)，船上配有儲(chǔ)物間、淋浴、廁所、更衣室以及船員休息室。供24名人員使用的座位，具有良好的前方視野和KAB懸掛座椅。

除了專業(yè)船舶，將直升機(jī)應(yīng)用于海上風(fēng)電運(yùn)維的方案也受到廣泛關(guān)注，并在國(guó)外少數(shù)海上風(fēng)電項(xiàng)目中被采用，這可以大大縮短運(yùn)維周期，但大規(guī)模推廣還尚待時(shí)日。

人員職業(yè)素養(yǎng)是影響運(yùn)維質(zhì)量的另一個(gè)核心因素，這牽涉到嚴(yán)格的培訓(xùn)和考核體系。目前，國(guó)內(nèi)海上風(fēng)電現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)人員必須取得“四小證”和登高證等資質(zhì)證件，但這未能全面覆蓋海上風(fēng)電運(yùn)維中可能會(huì)出現(xiàn)的重大風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。因此，不少企業(yè)紛紛自主或者聯(lián)合國(guó)外機(jī)構(gòu)搭建運(yùn)維培訓(xùn)平臺(tái)。

金風(fēng)科技在江蘇大豐建立了海上風(fēng)電培訓(xùn)中心。該中心嚴(yán)格執(zhí)行GWO（全球風(fēng)能組織）的BST（基礎(chǔ)安全培訓(xùn)）和BTT（基礎(chǔ)技術(shù)培訓(xùn)）標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)容涵蓋海上求生、海上風(fēng)電技術(shù)等。其中的海上求生實(shí)訓(xùn)平臺(tái)可以模擬海上電閃雷鳴、雨霧風(fēng)浪等環(huán)境，借助歐洲先進(jìn)的個(gè)人安全裝備，通過(guò)人船倒運(yùn)、跳水逃生、艇筏操作、直升機(jī)高空速降等主題進(jìn)行海上自救與他救的訓(xùn)練。海上風(fēng)電技術(shù)培訓(xùn)平臺(tái)則集GWO－BTT培訓(xùn)、1.5MW、3.X MW、6.X MW等機(jī)型于一體，能夠?yàn)閷W(xué)員提供機(jī)組機(jī)械、液壓、電氣、電控以及故障模擬等綜合實(shí)操培訓(xùn)。

據(jù)悉，GWO（Global Wind Organization, 全球風(fēng)能組織）是一家由風(fēng)電制造商和運(yùn)營(yíng)商發(fā)起的國(guó)際組織，旨在通過(guò)安全培訓(xùn)和實(shí)踐活動(dòng)降低風(fēng)險(xiǎn)，控制風(fēng)險(xiǎn)，幫助風(fēng)電行業(yè)實(shí)現(xiàn)無(wú)傷害的工作環(huán)境。近年來(lái)，GWO基于豐富的風(fēng)電培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)構(gòu)建了一套相對(duì)完善的人員培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)體系，其推出的BST（基礎(chǔ)安全培訓(xùn)）和BTT（基礎(chǔ)技術(shù)培訓(xùn)），在全球風(fēng)電行業(yè)受到廣泛認(rèn)可。獲得GWO標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)證書(shū)的人員，被視為具備了風(fēng)電安全領(lǐng)域的基本知識(shí)，有能力排除工作中出現(xiàn)的不安全因素。該機(jī)構(gòu)通過(guò)授權(quán)等方式與國(guó)內(nèi)風(fēng)電行業(yè)建立起密切的合作關(guān)系，推動(dòng)風(fēng)電人員培訓(xùn)的規(guī)范化。

有業(yè)內(nèi)人士表示，在產(chǎn)業(yè)大規(guī)模發(fā)展之際，雖然業(yè)界逐步認(rèn)識(shí)到培訓(xùn)的重要性，但相關(guān)體系的建立需要一個(gè)過(guò)程，在目前項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)人員對(duì)海上風(fēng)電缺乏深入認(rèn)知的情況下，加快培訓(xùn)體系建設(shè)和相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定刻不容緩。

與陸上項(xiàng)目相比，由于窗口期短、成本高，提前獲取設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，并結(jié)合氣象數(shù)據(jù)制定最佳的運(yùn)維策略，實(shí)現(xiàn)人、物的合理調(diào)配顯得尤為關(guān)鍵。在當(dāng)前的語(yǔ)境下，數(shù)字化技術(shù)成為諸多開(kāi)發(fā)商和整機(jī)商實(shí)現(xiàn)這一目的的核心手段。

金風(fēng)科技、上海電氣等均建立了各自的數(shù)字化海上風(fēng)電平臺(tái)，運(yùn)用多種算法和模型，基本實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)與預(yù)判、高精度海洋氣象預(yù)報(bào)、船舶智能調(diào)度、備品備件管理、歷史故障統(tǒng)計(jì)等功能，促使運(yùn)維由非計(jì)劃性轉(zhuǎn)向計(jì)劃性，從而減少發(fā)電量損失，最大限度保障現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員的安全。

有專家指出，借助先進(jìn)的傳感器、VR技術(shù)、機(jī)器人、人工智能等，實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電智慧運(yùn)維是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，國(guó)外已經(jīng)啟動(dòng)相關(guān)研究，但鑒于國(guó)內(nèi)海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)時(shí)間短、數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)積累不足、海洋環(huán)境復(fù)雜，機(jī)組智能化、數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)質(zhì)量及標(biāo)準(zhǔn)化等方面仍有不少問(wèn)題亟待解決，診斷及預(yù)警方法的普適性也有待提高。