日前，在“第八届中国风电后市场交流合作大会”上，北京鉴衡认证中心风能事业部副总工程师顾佥带来了到期服役风力发电机组处置方案研究的演讲，从技术角度对机组设计寿命即将到期的风力发电场给出了不同的处置方案，并提出在风电机组延寿工作中，数据质量和管理至关重要。以下为演讲实录：
鉴衡认证中心风能事业部副总工程师顾佥
各位领导、专家，大家好！非常荣幸在这里给大家做《到期服役机组处置方案研究》的分享，当前到期服役的风力发电机组主要有拆除重建和延期使用两种方案，我将从安全性、经济性、合理性等角度详细阐述，到期服役机组拆除重建、延期使用两种方案的实施流程、技术手段及注意事项，为风电场制定合理的老旧机组处置决策提供一些依据。
下图是到期服役机组功率的统计，预计从2025到2030年里要退役机组的功率分布，上半部分是中国的，下半部分是欧洲的。从中可以看出，风力发电机组技术发展非常快， 20年前的机组都不到1MW，现在主流的风力发电机组可能是5MW、6MW，按照这样的比例算下来，如果我把不到1MW的风力发电机组全部换成大兆瓦，那么收益可能增高五六倍。在这种情况下，推倒重建是最划算的方式，当然这其中会受到政策的一些限制。
到期服役机组的拆除重建方案
下图详细解读了到期服役机组在推倒重建之前要做的事情。第一件事就是风资源的精细分析，最早建立风场前要立测风塔，收集10-20年的风力测算数据，但事实上气象资源并没有那么全面，很多风场在建之前只有一个非常粗略的资源条件。但是在用了20年之后，现在有了非常详细的风资源条件，风场旁边有自己的测风塔，每一个机位点、每台风电机组还有一套独立的测风设备，所以现在的数据是非常精细的，精细到每一个机位点。用现在的软件可以把这20年的流程数据全部算出来，还可以预测后面的数据，这一点对将来选什么地方做机位、选什么样的机型都非常重要。
如果大家做过风场运维，都知道每一个风场可能都有一两个机位风速特别的快，但也有可能就是这个位置风不好，湍流度太高，是一个特殊地形，比如说山区里面一个山沟或者一个山尖，都可能出现这个问题。在有了精细化评估以后我们可以准确调整机位点，把这种机位点放弃，不再重新在这里建机组。以前的风电机组功率小，要求风机之间的间隔也小。但是现在风电机组变大，一般的轮毂直径是150米-180米，这样的情况下，两个机位点之间的互相影响是很强的，需要更长的间距，所以我们要把机位重新布置。
鉴衡作为第三方机构，经常会和很多业主对这方面的问题进行交流，有的业主就会问，上面的风电机组拆掉了，下面的基础还能不能用？事实上是基本不能用的，因为现在整个行业发展非常快,机组的单台功率是在增加的，而且成倍的增加，相应的载荷也要成倍增加，因此基础无法复用。另外变电站的容量也是不够的，因为整场发电功率都翻了几倍，一定要扩建升压设备。这里面我说一下好处，新风场与旧风场不只是电机功率的不同，因为你有非常精确的数据，新风场选的机型肯定是非常适合的，新机组的发电小时数会比旧机组有大幅度的提高。
下图是我们做过的案例，依据现场实测的风向、风速、湍流度等风况条件，为机组选型、机位选点和载荷计算提供更精确的输入条件。在每个机位点都可以输出详细的分布图，精确地评估风况条件。
风电机组延期使用方案
下图是现在行业内比较广泛的风电机组延期使用方式，一般来说有三种，第一种是新建长寿机组，从设计阶段延长风电机组的使用寿命，以前的风力发电机组寿命都是20年、25年寿命，这个依据来自于欧洲风电的标准，我们也跟从这个经验，要求风电机组寿命不得低于20年，但是现在风电机组技术有了大幅进步，只要从设计上通过标准要求，保证安全，那么也可以有更长寿命的风电机组。
后两个方式则是针对已经到期服役的风力发电机组，如何进行延寿，一方面就是对已有风机进行较大规模的技术改造，以改善性能和延长使用寿命；另一方面则是直接延长现役风机使用期，利用适当的维护和监测手段保证安全性，具体的步骤如下图。
运行数据检查：根据机组运行的实际数据，校准载荷计算模型，从而得到更准确的运行载荷工况。
大部件寿命评估：基于风场实际载荷的大部件寿命评估，对主要结构部件的疲劳损伤进行计算，对大部件的剩余寿命和失效概率进行预估。这一点是测算到期服役风电机组是否适合延寿使用的重要依据。
部件检测：包含塔筒焊缝探伤、螺栓超声波检测、主轴探伤、传动链震动测试等等。对风电机组的大部件进行全面的安全隐患排查，是制定延寿计划必备的前期准备工作。
机组数据资料质量对延寿至关重要
基于我们做过的项目经验，延寿工作遇到的最大困难往往是风电机组的资料和数据的缺失。第一个是没有原始的设计资料，第二个是现场采集数据不全，由于缺少这些内容给后期风电场的技术改造工作带来了很大的困难。所以我在这里呼吁，开发商在最初购买风电机组时就要确保各项设计资料齐全，然后在风场运行期间，保存好各项运行数据。这对后期风电场的重新规划利用至关重要，那么我的分享就到这里，谢谢大家！
