2019年4月11—12日，第五届中国国际风电复合料高峰论坛（CWPC2019）于中国重庆隆重召开。在大会专题三：匠心独运 臻于完美——“智慧运维 安全认证”中，洛阳双瑞风电叶片有限公司部长助理孙光佳发表了题目为《风电叶片全生命周期运维服务》的精彩演讲。
以下为演讲实录：
很高兴今天能够在这里跟大家探讨，我的报告主要分五部分。
首先看一下行业背景，我国风电行业发展非常迅速，根据国家能源据统计的数据，截止2018年底我国风电装机量达到了18.4亿瓦。风电叶片作为风电机组五大关键部件之一，成本虽然仅占风电机组总成本15%左右，但风电叶片的故障所造成的综合损失，已经超过了总故障损失的30%。
我们从右边图片中可以看到，叶片全生命周期失效风险，运行可能性差、发电量降低，不达标，造成直接经济损失。叶片有一些微小的损伤，或者微小裂纹，没有被及时发现，及时处理，随着运行时间增加，可能会导致裂纹不断扩展，会形成叶片的报废，甚至导致叶片断裂。
随着时间的增加，叶片的维修和更换成本越来越高，不仅如此，还面临更多的问题，还有一些早期叶片，存在没有库存，甚至没有人生产，原生产厂家倒闭的现象。就算有人愿意生产，有可能因为工期，或者原材料采购原因，造成叶片的生产周期长达十月，甚至半年一年。还有叶片的生产成本，以及运输吊装产生的修复成本，导致更换一片叶片，需要数百万元的代价。
从下面这张图可以看出，叶片的故障问题主要分为前缘腐蚀、雷击损伤、掉漆、开裂、鼓包等等。这些问题的维修处理，以及常规的巡检维护都将导致风机停机，必将导致发电量的损失。为了解决这些问题，并降低发电量损失，现在运用了一些多种运维技术，第一无人机自动检索，小飞人绳索技术高空检修、高高无损检测、爬行机器人检测、在线监测系统、寿命评估及预警系统。通过多手段和高效率，快速检查判定，能够达到提前数月预判叶片将会产生的问题，保障叶片全生命周期的安全运行。
首先看一下无人机自动巡检，仅需要一个辅助人员巡检过程中进行观察，仅需要30分钟就可以完成巡检，成本很低，效率很高，无人机巡检避免人员高空作业问题，降低了风场的安全风险。无人机系统搭载视觉识别系统，所拍摄的照片可以分辨到毫米级别的目标物，飞行巡检的时候，可以对叶片前缘、后缘，四条轨迹进行巡检，保证了拍照高清无盲区。同时对风场的条件要求限制很少，更适用于海上风电叶片的巡检。通过无人机低成本高效率、高频次的巡检，就可以有效的避免叶片在全生命周期中最大问题的产生。
第二小飞人绳索巡检，大家可以从图片中看出来，小飞人绳索技术，与小吊篮技术有什么不同？可以综合对比一下，作业人员全员接受了高空绳索技术系统培训，从右下角的图中可以看到取得的证书，高空绳索技术证书，是符合国际标准的。现阶段小飞人对作业人员的资质要求是没有的，第二是安全配置。最极端的情况下，我们的作业人员可以在一分钟之内，从100米高空安全降落至地面，小吊篮安全配置有所不足，安全性能稍微差一些，蜘蛛人安全性能是极差的。第三经济性能，小飞人绳索技术仅需要3人一组，全面巡检只需要一个小时，一天可以完成3套叶片的巡检，效率是非常高的。小吊篮跟蜘蛛人一天巡检台数也就是两台左右，效率可能稍微低一些。海上作业和作业范围来讲，对海说平台要求很小，小吊篮需要更多的资源，需要人力，甚至船只，通过拉拽的方式控制小吊篮的横向移动，同时无法到达更高的区域。作业范围有明显的空缺，蜘蛛人还是因为安全原因，根本不适合运用在海上作业。
从右边这张图对比一下高空作业技术在经济性跟效率性上的不同。可以看到无人机巡检小飞人巡检维修技术，经济性及效率性是具有明显的优势，目前模式是什么？运用无人的批量巡检，加上小飞人对局部部分的检修结合的方式，可以使叶片运维成本降低50%左右，效率提升70%，停机时间减少70%。巡检周期减少60%，大家可以左边的两张图中可以看出来，我们的运营服务团队，取得了叶片检查及维修能力认证。我们通过叶片高空无人检测，对风场运行叶片的关键部位粘接部位进行无人检测，可以实现粘接区域和重点部位问题的发现。第二是叶片载荷在线监测系统，通过载荷传感器以实现损伤预测功能。
内部滑行机器人检测：通过这个技术，可以使机器人进入到叶片空间较小区域，弥补了人员无法进入的问题。我们公司已经有十年的叶片生产制造经验，以及叶片运维经验，下一步逐步建成叶片损伤数据库，以及叶片材料数据库，使数据库软件不断的升级，最终形成叶片的缺陷识别判定系统。这套系统可以自动的去识别叶片的缺陷，并根据叶片的不同缺陷和不同损伤，给出有针对性的维修报告，或者维修建议。同时我们也在思考，如何去更准确更科学的掌握叶片损伤的拓展趋势，我们做了两方面的工作，我们将实验的数据跟风场实际数据相结合，形成叶片预判寿命系统，可以有针对性选择什么时候去处理叶片的损伤，比如一些小的问题可以先不处理，在风机停机维修的时候去处理，还是为了降低停机时间和发电量损失。
为什么要提升叶片的价值呢？有以下几方面。第一机组和叶片在风场运行过程中随着时间的增加，发电效率或者机组性能有一个逐渐下降趋势。早期风资源评估不准确，风资源减弱这些问题会导致发电量降低，为了减少发电量损失，从叶片的增值技改角度出发，定制化开发了几种不同技改方案。
定制化开发并不是说所有的风场、所有的情况都是适用，而是需要根据风场的风资源特性，兼顾考虑风机叶片的安全性，综合考虑、综合开发。我们提炼了几种有效的增效组合方式，第一就是VG，第二VG+叶尖延长，第三小翼+扰流条，第四前缘腐蚀维修。90%的叶片都存在着前缘腐蚀的问题，根据国外比较前沿的文献记载，叶片的前缘腐蚀可以对叶片有1%—8%的发电影响。
这页是现在做过的一些方案、技改的案例，在贵州的风场已经装机小翼+扰流条增效方式三年多的时间，经过第三方评估验证，能够达到6.5%左右的发电量提升。其他一些风场93或者82叶片增效方案经过第三方验证，也可以达到10%的发电量提升。
我们多年以来专注于这方面工作，一直秉承着合作开放共赢的态度，逐渐走出了一条多种运维模式相结合的道路。主要有以下几方面，第一是人员培训，我们总部在洛阳，建立了一套培训体系及培训基地，通过对风场人员的叶片基础知识培训，使风场人员掌握叶片基础知识，让风场人员具备初步维修能力。二全生命周期质保，消除客户对风电叶片关键大部件的后顾之忧，能够更好的使叶片在全生命周期内创造更多价值。三能源管理，减少客户增效技改投资，与客户共享收益。四托管式运营服务，通过对叶片的定期巡检，保障叶片和机组有效运营。五引入保险资源进行保障，可以彻底消除合作双方的后顾之忧。
最后我国的风电行业发展非常迅速，并且前景一片光明，在叶片运维服务这一领域现在可以进步的空间还是很大的。双瑞风电愿坚持以客户需求为核心，以行业进步为已任，以解决客户问题的务实态度和行动，从叶片全生命周期中发掘更多的价值，与合作伙伴共同努力，持续推进行业高质量、可持续发展。
