首先感謝組委會的邀請，我更加圍繞風電在運行階段，包括我們在整機設(shè)計這一塊安全方面的考慮，跟大家做一些分享。

1.行業(yè)現(xiàn)狀

近年來，風電行業(yè)重大質(zhì)量事件頻發(fā)，包括風機倒塔、葉片掉落或折斷、變槳軸承開裂等，造成人員傷亡，帶來巨大經(jīng)濟損失，給行業(yè)帶了嚴重的負面影響。據(jù)不完全統(tǒng)計，去年風電倒塔就有120起以上，葉片問題就有2200起以上，這個問題還是非常突出的。當然出現(xiàn)的問題有塔筒的問題、變槳軸承腐蝕開裂、葉片問題、螺栓斷裂。

2018年在寧夏一個風電場就發(fā)生了倒塌事件，主要原因是葉片沒有收槳，一直是開槳的狀態(tài)，一共4個人，最后出現(xiàn)超速時去按緊急按鈕沒有起作用，整機設(shè)計上沒有考慮到這樣的一種維修工況下的安全風險。同時大家也發(fā)現(xiàn)下塔過程中發(fā)電機轉(zhuǎn)速超過3900rpm，一只葉片因過大的離心力而開裂。慶幸只有一個人造成輕微骨折，沒有死亡事件的發(fā)生。這樣的事件，當時風機設(shè)計可靠性還是比較高的，轉(zhuǎn)速到了3900轉(zhuǎn)才倒，說明還是非常好的可靠性。現(xiàn)在的設(shè)計，我覺得2900可能也到不了。

一年后，2019年4月12號，甘肅民勤發(fā)生了4死2傷的機毀人亡的事故。這個事故和一年前事故基本一致，發(fā)生的原因也很像，就是行業(yè)在吸收事故事件經(jīng)驗反饋上是不足的，這幾個人就沒有那么慶幸，發(fā)生了非常大的事故。去年也發(fā)生了一起機毀人亡的事故，發(fā)生在新疆，也是4死1傷，非常嚴重的事故。這樣的事故是全方面的，大家不要單純?nèi)タ淳褪且粋€操作的問題。其實我們反觀去看設(shè)計、思考性，可能都有問題，這是非常突出的事故事件，所以我想和大家做一個分享。

2.主要問題

現(xiàn)在設(shè)備運行的一些突出問題，剛才也看到一些關(guān)鍵的核心部件失效，這是非常要命的。特別是變槳軸承開裂、螺栓斷裂呈高發(fā)蔓延趨勢。長葉片的應用進一步加劇對變槳軸承、螺栓和潤滑系統(tǒng)負擔。例如新疆某風電場變槳軸承開裂導致葉片掉落事件。

葉片的事故事件非常多，常規(guī)的折斷事件層出不窮，去年2200多起葉片事故事件。由于長軸葉片帶來的問題是葉片出了事，風機倒塔風險非常高，基本上百分之七八十，特別是嚴重的葉片事件風機就會倒掉。還有混塔和高塔，也有塔筒的問題，混塔去年也出了非常多問題，非常突出的。另外是我們在風機、整機輔控系統(tǒng)，并沒有很好的發(fā)揮作用。它安裝本身就滯后，包括整機廠家也好，非常關(guān)注的是大部件，整機。但對輔控系統(tǒng)是忽視的，大家知道我們的設(shè)計越來越突破邊界，所以輔控系統(tǒng)作用就應該是凸顯出來，監(jiān)控不到位。很多功能不到、管理不到，大家也不重視。我們統(tǒng)計過葉片振動的監(jiān)測系統(tǒng)，百分之八九十是不起作用的，在現(xiàn)場運行中，實際上葉片的守護是沒有一個安全衛(wèi)士的。

整個新機型成熟度非常低，大型化之后帶來新的設(shè)計、新的理念思路消化沒有到位，還是出了一些問題。還有老舊機組，一批老舊機組運行十年以上，這些機組部件問題更多。這些突出問題是我們在風電運行過程中面臨非常嚴峻的問題，從運行角度就提出要做預測性的運維，這個行業(yè)也提了很多年。名字叫的不一樣，但意思是一個。

3.預測性運維

核心還是要了解設(shè)備的狀態(tài)，通過設(shè)備狀態(tài)開展預知性維護。它是基于我們的數(shù)據(jù)，不一定是大數(shù)據(jù)，也可能是小數(shù)據(jù)，基于數(shù)據(jù)。另外是基于機理去做，有些機理邏輯的東西去判斷。它的理念是這樣的，這是我們的一個框架。我們是從總部區(qū)域、場站、設(shè)備4級，云、物、邊、端通過這個事去做。里面有一些核心東西，主要是3個層面：一是設(shè)備層面開展數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)質(zhì)量的管理等工作。數(shù)據(jù)質(zhì)量是非常重要的，大家都知道風電行業(yè)數(shù)據(jù)質(zhì)量非常差，很多時候后面沒有辦法再去洞察挖掘它的價值，其實第一層是很重要的，看似好像能解決，但仍然很多數(shù)據(jù)質(zhì)量的問題。我們單獨成立一個數(shù)據(jù)質(zhì)量的監(jiān)控中心，就是對數(shù)據(jù)質(zhì)量進行實時監(jiān)測和診斷。數(shù)據(jù)質(zhì)量出了問題能夠第一時間消除，這樣才能保證后端的這些問題。在數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)達標的情況下，我們來去做它的高級分析、大數(shù)據(jù)挖掘、AI智能等，去做洞察，從而實現(xiàn)我們想要的價值，是這樣的邏輯。

現(xiàn)在我們都在做集中運行，前幾年場站運行，現(xiàn)在更多推動集中運行，一片風電場就是集中一個檢修團隊去做，它會增大很大的效能。集中運行過程中，檢修就是一片一個檢修隊。運行，我們就要發(fā)揮區(qū)域疾控中心的核心作用，所以疾控中心很重要，它是基于數(shù)據(jù)的洞察和價值的挖掘，當然也包括數(shù)據(jù)質(zhì)量的管理，所以我們會做非常多疾控中心建設(shè)內(nèi)容，時間關(guān)系不多做匯報了。

基于數(shù)據(jù)洞察層面，我們更多要挖掘評價數(shù)據(jù)價值的模型。這個模型我們搞了很多年，這個模型不一定技術(shù)越高越好，核心是越好用越好，所以很多模型很簡單，但它卻能解決問題。比如說一些整場模型，通過整場風電機組分布特性，找出偏差比較大的，或者利用統(tǒng)計概率。能看到一個廠里50臺機組，總會有兩三臺是有問題的。其實這種分析很簡單，實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動化很簡單，只要數(shù)據(jù)是準確的，數(shù)據(jù)質(zhì)量的核心，你再去做挖掘就非常清晰。但也有一些很難的，比如葉片的裂紋確實要通過更高端的技術(shù)，而且特定廠址，每個廠址一個模型去做預測診斷，這是物理和數(shù)據(jù)的結(jié)合，至少是現(xiàn)在的理解。未來數(shù)據(jù)的準確性也好，數(shù)據(jù)的標準也好都非常成熟，可能通過AI就全部解決掉了，現(xiàn)在差距還特別大。這一塊還是要基于我們的能力去建設(shè)，這是很重要的一塊，這樣就能得到設(shè)備的狀態(tài)。特別是防范整機的安全風險；關(guān)鍵的部件，還有處理特性，它是沒有病，但不好好發(fā)電，那也是有問題的。

還有對氣象這一塊，是預測性運維很重要的方面，我們要做氣象預警。特別是海上風電，我們提出要出得去、干得了、回得來。別海浪大，你回不來了，我們實現(xiàn)對人員、對船舶、對氣象災害、異常闖入、人員落水、極端天氣都會做預警。氣象里還有一些功率預測，這也是非常關(guān)鍵的，新型電力系統(tǒng)非常核心的技術(shù)。如果把功率預測水平提高5%，那會降低多少的儲能，氣象這一塊還是非常重要，對于電站的智慧化運行、高效運行。另外對于壽命管理，在預測性運維這一塊也是很重要的，因為壽命還是逐漸的老化，而且它是有設(shè)計的壽命。怎么對它的壽命進行管理呢，因為現(xiàn)在技術(shù)的水平，數(shù)字孿生都會有一些技術(shù)。當然會結(jié)合數(shù)據(jù)驅(qū)動、結(jié)合物理邏輯，我們還是能做一些工作。盡管這個事是非常難的事，可能后面指導我們以大代小、以新?lián)Q舊都是非常有利的，這一塊我們也在做一些工作。

4.思考與建議

我們在預測性運維的一些手段和方法，行業(yè)中面臨這么多風險，還是要有些解決的方案。提了幾點個人思考，與大家分享。

一是系統(tǒng)性深入研究，特別對風的特性研究不清晰。我們現(xiàn)在對風的模型、特性，還是基于標準里，大部分來自于國外的。現(xiàn)代化風電最早來自于歐洲丹麥，中國風的特性很復雜，我們在內(nèi)蒙一個很平的電站就會出現(xiàn)非常大的富缺電。還有特別大的模型下，風的模型會發(fā)生非常大的變化。如果不掌握這些東西，未來在大的長柔葉片安全就會面臨挑戰(zhàn)，這一塊我們還是要做非常多的工作。另外，自主化的軟件設(shè)計、葉片失穩(wěn)特性的分析、顫振等方面，我們現(xiàn)在還有很多盲區(qū)要做。因為大型化帶來最主要的還是失穩(wěn)的問題，這一塊還是要布局。當然主流的企業(yè)也在做這方面自主的設(shè)計能力建設(shè)，這是第一個方面。

二是重視核心創(chuàng)新和本質(zhì)創(chuàng)新，我們在大型化過程中，風機大型化是一個趨勢，很多問題。我們還是用傳統(tǒng)的方式去解決，最突出的就是動力學問題，動力學問題就離不開葉片了，最近我們在推進漂浮式風機開發(fā)，除了葉片自身受風的影響，機組本身也在擺動，這些耦合對葉片穩(wěn)定特性分析也是很重要的，最近我們就在做這樣的研究。其他方面一樣，整個機組大型化之后，我們對可靠性設(shè)計是怎么設(shè)計的，可靠性設(shè)計，我的了解是整機企業(yè)里還沒有特別清晰的目標。我們一直說要提高可靠性設(shè)計，但可靠性設(shè)計我們現(xiàn)在的目標還不是很清晰。包括一些新的技術(shù)，這些東西目前發(fā)揮的價值還不夠，整個創(chuàng)新上還是要加力。

三是基于全鏈條角度做產(chǎn)品研發(fā)，我們很多新設(shè)計解決了一個問題，可能帶來了一個新問題。最簡單的例子，我們原來做齒輪箱潤滑，都是內(nèi)置的油箱。現(xiàn)在是外置油箱，潤滑時就要把油箱打進來，這是一個好技術(shù)，可能把齒輪箱體積都減少了。但帶來了一些新問題，比如說在吊裝，在沒有電的情況下，齒輪缺乏潤滑，那就會造成這樣的問題。還有有些密封圈換不了，在設(shè)計密封圈到后期換不掉，但密封圈不可能20年壽命，或者25年的壽命。什么東西都進不去，除非把它吊下來，螺栓拆下來，才能把密封圈換掉，后面的問題非常突出。整個系統(tǒng)沒有考慮到，這也是前端。可靠性也好，安全也好，它還是一個設(shè)計的問題，首先是設(shè)計出來的，這一塊也是一個建議，我們還是要有個系統(tǒng)性的考慮。很多的設(shè)計考慮不周全，沒有考慮到全周期要素，沒有考慮到各個系統(tǒng)、子系統(tǒng)之間關(guān)聯(lián)關(guān)系。

四是葉片可靠性設(shè)計，有一段時間我也深入研究了葉片的問題，包括和整機廠家、葉片廠家做過一些交流，葉片設(shè)計前端堅持底線思維，還是要有紅線意識。剛才我聽到標準在更新，非常好。我們用事實代替了原來的假設(shè)，實際上我就講一個問題，我們現(xiàn)在對風的特性都不清晰，那怎么能保證葉片將來是安全的呢。如果不留適當余量的話，這個風險是cover不住的，這個還是要考慮的。我們前些年也提了，我們甚至在招標文件里說把設(shè)計某些系數(shù)至少達到多少，當然這個不是太好，我覺得這也反映了在底線這一塊不斷去挑戰(zhàn)，很多環(huán)節(jié)情況是控制不住的。另外是充分實驗和驗證，包括過程中檢測能做到100%超聲波主梁，也是很重要的。再是葉片的監(jiān)測技術(shù)。

五是注重研發(fā)質(zhì)量控制和生產(chǎn)過程質(zhì)量控制，其實現(xiàn)在研發(fā)質(zhì)量閉環(huán)做不到，很多問題暴露到批量項目中去了，如果有非常突出的就會造成事故事件的發(fā)生。還有過程質(zhì)量控制很重要，我們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)有些葉片帶著病上天的，可能前面是有缺陷，但一路讓步或者怎么樣就上去了。包括現(xiàn)場驗收也不充分，這種隱患的葉片上了天肯定會出問題的，大家都是這方面專家，質(zhì)量控制非常關(guān)鍵。不管是業(yè)主還是葉片廠、整機廠，還是要加強每個環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，當然我們自己也要加強，從業(yè)主角度也要加強。

六是輔控系統(tǒng)高質(zhì)量在線監(jiān)測，現(xiàn)在風機設(shè)計的都是非常柔弱，長柔，但不強壯，就要監(jiān)測它。我是建議要將輔控納入整機研發(fā)環(huán)節(jié)，因為現(xiàn)在已經(jīng)不是我們過去那個時代了。整機的振動超標是到安全鏈的，但葉片沒有。葉片出了問題之后，我覺得風險控制的手段太少了，還是要加強輔控系統(tǒng)，輔控要和整機設(shè)計一體化推進才可以在后期運行中實時監(jiān)控到設(shè)備的葉片，特別是葉片這樣的核心部件，還有一些油液監(jiān)測輔控系統(tǒng)都沒有發(fā)揮作用。

七是深度協(xié)同，引領(lǐng)行業(yè)共同發(fā)展。行業(yè)還是出現(xiàn)了很多共性問題，我們開很多會，圍繞共性問題討論的會很少。我是覺得行業(yè)還是要加強這樣共謀問題的分析和研究探討，尋找共同的解決方案，促進在設(shè)計新設(shè)備中不要出現(xiàn)這樣的問題，加強交流。

我就分享這些，謝謝！