导读
近年来,受益于全球能源清洁化目标的提出,推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系,是实现我国“双碳“战略目标的必由之路。新能源产业已经成为新兴科技产业的重点投资领域,其中最活跃的风电行业也迅速驶入发展快车道,然而这是一条机遇与挑战并存的赛道。
海上风电大有可为 运维安全谁来守护
我国海上风电资源丰富,具有运行效率高、输电距离短、就地消纳方便、不占用土地、适宜大规模开发等特点,海上风电已成为我国大力发展可再生能源的必然选择,在推进绿色低碳发展方面大有可为。
行业前景虽然一片向好,但是“风电运维安全”不容小觑、不可忽视。随着海上风电规模不断扩大,海上风电场建设延伸到离岸更远的地方、更深的水域。随之而来的是更远的运维距离、更复杂的运维环境、更危险的运维作业条件。由于海上环境复杂,在高海况的波浪、风等因素影响下,海上风电运维作业危险性高,作业窗口期减少,降低了海上风电场可利用率,海上风电运维通达已经成为制约海上风电场提质增效的重要因素,其中运维安全是海上风电场平稳运行的关键环节。
打破国外技术垄断 填补国内市场空白
不同于陆上风电运维,因海上风电风机安装在浅海或远海,需船舶或直升机才能到达机组位置,海上运维作业更复杂、风险更高。运维船是目前海上风电运维主要可达性交通工具,为海上风电机组运行和维护提供便利条件,能够安全便利地将人员和设备运送到风力发电机组,最大程度缩短和降低运维时间及成本。
根据目前现有运维模式和交通工具,由于潮汐影响,大多数机组作业窗口时间为 2.5~4 小时,当维护保养所需时间较长时,人员需留在风机上,直到下一作业窗口时间才能接回。两次涨潮间隔时间至少 12 小时,基本上有一次是在夜里,海况瞬息万变,条件恶劣,留在风机上人员的安全无法得到保障。
海上风电运维相对于陆上风电,最大挑战是运维的可达性,对于不同风况、波浪、流速,特定的运维船方能在复杂多变的海上环境下安全、快速地到风电场。由于运维船自身运动受波浪影响,当接近海上风机或海上升压站时,船体晃动剧烈,面临运维人员如何从运维船上安全登乘到风机或升压站上的难题。为解决海上风电运维问题,配置专业的海上风电运维船和运维登乘装备是有效途径。目前,国外已经推出专业运维登乘装备,但价格高,与国内运维船不匹配,且售后服务难以保证。因此,为海上风电运维提供安全可靠、经济适用的专用登乘廊桥成为了国内风电行业亟需啃下的“硬骨头”。
为助力海上风电场提质增效,积极响应国家对海上风电安全风险的防控要求, 千尧科技(北京千尧新能源科技开发有限公司)自主研发并推出了国内首台“海上风电运维登乘廊桥”,打破了国外同行在该领域的技术垄断,并于江苏、福建 海域的海上风电场示范应用,已具备 2 个系列(GWA、GWP)、多种型号的批量化生产交付能力,涵盖主动式、混动式运动补偿功能,在运维船与海上风机基础之间搭建安全转移通道,保障人员换乘安全,增加有效作业窗口期,提升运维效率,填补了国内市场空白。
守护风电运维安全 提升风电经济效益
千尧科技海上风电运维登乘廊桥按照船级社规范、相关行业标准要求研发设计,运动补偿精度高、响应速度快;构造简洁,重量轻,操作维护简单,可方便搭载到中小型风电运维船上,保障人员、物资安全转移,提高海上风电运维工作效率,增加有效作业窗口期,进而提升风电场经济效益。
千尧科技GWA系列登乘廊桥具有船体纵摇、升沉、艏摇等运动补偿功能,并配置运动传感器、液压系统监测传感器,能够对廊桥系统状态进行实时监测、预警;同时还配置姿态传感器,实时监测运维船的运动、姿态数据;系统采用冗余设计、失电保护设计,失电情况下可进行设备回收;该廊桥适用于 30m 以上运维船,满足1.5m 及以下波高海况作业需要;手柄结合人机界面操作,简单易用。
图1 GWA系列廊桥场内测试现场
图2 GWA系列廊桥海试现场
GWA系列登乘廊桥于 2021 年 9 月示范应用于福建海域风电场,运维船长 35m,截至目前应用状态良好。
图3 GWA系列登乘廊桥应用于福建海域
2022 年 10 月应用于江苏盐城海域风电场,运维船长35m,截至目前应用状态良好。
图4 GWA系列登乘廊桥示范应用于江苏海域
GWP系列登乘廊桥则采用自适应补偿技术,具有高柔性、实时响应的特点,完全补偿运维船升沉、纵摇、横摇、艏摇等多自由度运动;1.5m 波高及以下海况,手柄操作完成廊桥装置的连接和回收操作;配备高精度的位移、位置、角度传感器,实时监测记录俯仰、伸缩、艏摇等数据;具备限位保护(运动范围)、过载保护功能(电气设备过载);采用系统冗余设计、失电保护设计,具备预警功能。
图5 GWP系列登乘廊桥
该廊桥于2023年2月应用在浙江地区东海海域,成功实现了对接和补偿功能 。
结语
千尧科技作为国内风电智慧化解决方案最佳供应商,立足于可再生能源物联网领域,集结国内海上风电行业、海洋工程等各领域专家,组建了一支高素质、懂现场、重实践的专业人才队伍,专注研发运维登乘廊桥产品,为海上风电运维作业安全保驾护航!