各位領(lǐng)導(dǎo)、各位專(zhuān)家、各位同仁，大家上午好！

我匯報(bào)的題目是：風(fēng)電機(jī)組葉片提質(zhì)增效技術(shù)研究與應(yīng)用。主要想和大家分享一下葉片在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中面臨的主要問(wèn)題，以及相關(guān)的技術(shù)方案探討。

匯報(bào)分為以下幾部分：

龍?jiān)措娏?jiǎn)介，龍?jiān)措娏瘓F(tuán)股份有限公司成立于1993年，現(xiàn)隸屬于國(guó)家能源集團(tuán)。2009年，在香港主板成功上市，被譽(yù)為“中國(guó)新能源第一股”。2022年正式在A股上市，成為國(guó)內(nèi)首單H股新能源發(fā)電央企回歸A股、首單五大發(fā)電集團(tuán)新能源企業(yè)登陸A股資本市場(chǎng)、首單同步實(shí)施換股吸收合并、資產(chǎn)出售和資產(chǎn)購(gòu)買(mǎi)項(xiàng)目。龍?jiān)措娏κ侵袊?guó)最早開(kāi)發(fā)風(fēng)電的專(zhuān)業(yè)化公司，率先開(kāi)拓了我國(guó)海上、低風(fēng)速、高海拔等風(fēng)電領(lǐng)域，率先實(shí)現(xiàn)我國(guó)風(fēng)電“走出去”，不斷引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步。自2015年以來(lái)，持續(xù)保持世界第一大風(fēng)電運(yùn)營(yíng)商地位。目前，龍?jiān)措娏σ殉蔀橐患乙蚤_(kāi)發(fā)運(yùn)營(yíng)新能源為主的大型綜合性發(fā)電集團(tuán)，擁有風(fēng)電、光伏、潮汐、生物質(zhì)、火電、地?zé)岬入娫错?xiàng)目，構(gòu)建了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的新能源工程咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)、前期開(kāi)發(fā)、工程建設(shè)管理、工程運(yùn)維技術(shù)、碳資產(chǎn)開(kāi)發(fā)管理、儲(chǔ)能等技術(shù)服務(wù)體系，業(yè)務(wù)分布于國(guó)內(nèi)32個(gè)省區(qū)市以及加拿大、南非、烏克蘭等國(guó)家，為全球能源綠色低碳發(fā)展和可再生能源利用做出積極貢獻(xiàn)。

下面分享一下我們?nèi)~片運(yùn)維方面的一些經(jīng)驗(yàn)，葉片在長(zhǎng)達(dá)20年甚至更長(zhǎng)的長(zhǎng)期運(yùn)行中會(huì)面臨諸多的挑戰(zhàn)，例如極端的高溫、低溫、凍雨、沙石、大風(fēng)、腐蝕，葉片長(zhǎng)效、安全、可靠性運(yùn)行面臨非常巨大的挑戰(zhàn)。我們知道影響葉片氣動(dòng)發(fā)電性能主要是葉尖到葉根1/2-2/3的位置。葉片高效運(yùn)行面臨的兩大問(wèn)題：葉片覆冰、前緣腐蝕，都是行業(yè)內(nèi)值得重點(diǎn)關(guān)注和亟待解決的問(wèn)題。

下面，分別就這兩大問(wèn)題探討一下相關(guān)解決方案。

覆冰問(wèn)題，目前在國(guó)外20%的風(fēng)電廠存在覆冰問(wèn)題，像丹麥、芬蘭等國(guó)家，我國(guó)國(guó)內(nèi)超過(guò)8萬(wàn)臺(tái)以上風(fēng)電機(jī)組存在這種覆冰問(wèn)題。覆冰是一個(gè)極其復(fù)雜的過(guò)程，覆冰類(lèi)型可以分為：雨凇、霧凇、濕雪、混合淞。對(duì)發(fā)電性能影響的排序，最主要的是雨凇、混合淞、霧凇，其次是濕雪。

覆冰對(duì)于機(jī)組的影響，改變風(fēng)機(jī)氣動(dòng)特性，降低發(fā)電量。葉片覆冰以后由于葉片每個(gè)截面覆冰厚度不一，使得葉片原有的翼型改變，破壞其原有的平衡，從而改變風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)特性，進(jìn)而影響風(fēng)機(jī)的出力。減少機(jī)組的疲勞壽命。由冰塊附加的重量，將導(dǎo)致葉片靜載和動(dòng)載的改變，減少葉片運(yùn)行壽命。此外，各葉片的重量可能會(huì)存在一定差異，葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振動(dòng)幅值和振動(dòng)頻率都會(huì)和設(shè)計(jì)工況出現(xiàn)偏差，塔筒的載荷同樣會(huì)因此受到影響。葉片覆冰造成葉根處的載荷明顯增加。安全隱患。風(fēng)機(jī)葉片上的積冰會(huì)在融化過(guò)程中產(chǎn)生甩冰現(xiàn)象。大冰塊的脫落可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的人員和財(cái)產(chǎn)安全危害，特別是位于公路、房舍、輸電線路等附近的風(fēng)機(jī)。

目前國(guó)內(nèi)外主流技術(shù)路線主要包括：氣熱、涂料、電熱。我們從2018年就開(kāi)展了三種主流技術(shù)路線研究，選擇國(guó)內(nèi)不同風(fēng)場(chǎng)、不同覆冰類(lèi)型開(kāi)展單一式和組合式方案技術(shù)研究探討，我們發(fā)現(xiàn)目前這種防冰技術(shù)有待進(jìn)一步突破，特別是綜合考慮不同的覆冰類(lèi)型、結(jié)冰的形態(tài)，還有除冰效率和成本方面，才能實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的除冰效果。

分享一下目前幾大主流技術(shù)研究路線：

涂層方面，超疏水涂層抑制冷凝，在覆冰前期有一定效果，但在大霧情況下效果有待進(jìn)一步改善；低冰粘附涂層，這種是目前行業(yè)里非常具有發(fā)展前景的涂層，目前低冰粘附強(qiáng)度可以做到20千帕或者10千帕以?xún)?nèi)。光熱涂層，這種效果目前在國(guó)外做了掛機(jī)實(shí)驗(yàn)，國(guó)內(nèi)主要是以實(shí)驗(yàn)室研究階段為主，目前不止可以做到黑色涂料，目前國(guó)內(nèi)可以做成半透明或者透明的涂料。

（圖示）目前這種加熱技改，在役機(jī)組如何快速技改，我們2021年采用高空技改，采用真空灌注碳纖維材料，2021年到現(xiàn)在已經(jīng)運(yùn)行三年多，目前非常穩(wěn)定可靠，驗(yàn)證這種技術(shù)路線具有可行性。但這種工藝施工周期比較長(zhǎng)，后來(lái)我們進(jìn)行了中間第二代產(chǎn)品的嘗試，將加熱模預(yù)制成復(fù)合模，地面表面預(yù)制，然后采用手糊工藝，降低工期，縮短30%左右。右邊是氣熱比較成熟的方案，氣熱方案在以淞霧為主的覆冰環(huán)境下取得不錯(cuò)的效果。但在溫度比較低的霧凇情況下效果有待進(jìn)一步論證。

防覆冰技術(shù)還有一個(gè)比較核心的，如何進(jìn)行防覆冰系統(tǒng)的啟停。各大主機(jī)都在做防冰保護(hù)策略，基本上降低60%-70%理論功率，持續(xù)半小時(shí)或1小時(shí)進(jìn)行停機(jī)。除冰系統(tǒng)如何在機(jī)組停機(jī)之前介入，實(shí)現(xiàn)除冰是非常關(guān)鍵的，還是影響除冰整體效果核心的問(wèn)題。因此我們結(jié)合龍?jiān)丛跉庀蠓矫嫜芯康姆e累，針對(duì)不同風(fēng)場(chǎng)建立的覆冰預(yù)測(cè)模型，現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)在全國(guó)不同區(qū)域、不同風(fēng)場(chǎng)、不同時(shí)刻結(jié)冰的預(yù)警，實(shí)現(xiàn)防覆冰系統(tǒng)機(jī)型提前預(yù)警。我們進(jìn)行了單一和組合式方案對(duì)比，組合式方案里電熱貢獻(xiàn)很大，50%以上，氣熱30%左右，涂層是6%左右，不同區(qū)域有一定差異，也驗(yàn)證了電熱效果非常優(yōu)異的。很多業(yè)內(nèi)人士覺(jué)得涂層沒(méi)有一定效果，我想說(shuō)涂層也有一定效果。

（圖示）這是我們實(shí)際測(cè)的效果，在風(fēng)場(chǎng)延緩結(jié)冰時(shí)長(zhǎng)6小時(shí)左右，有一定發(fā)電量提升。比較核心的是如何選對(duì)風(fēng)場(chǎng)結(jié)冰類(lèi)型，還有涂層的性能，還有葉片涂覆位置，這是非常核心和關(guān)鍵的。

前緣腐蝕問(wèn)題，也是目前行業(yè)內(nèi)比較存在的問(wèn)題，前緣腐蝕和降雨量呈相關(guān)性比較強(qiáng)。我們統(tǒng)計(jì)了全國(guó)不同區(qū)域前緣腐蝕問(wèn)題，通過(guò)無(wú)人機(jī)采集到的照片，我們發(fā)現(xiàn)在廣西、貴州、福建、上海等區(qū)域，降雨量比較大的區(qū)域確實(shí)前緣腐蝕是更嚴(yán)重的。然后在西北，像降雨量比較少的風(fēng)場(chǎng)，主要還是以沙石為主，對(duì)于氣動(dòng)性能方面影響還是更弱一些。目前行業(yè)內(nèi)前緣腐蝕解決方案主要是兩大類(lèi)：前緣保護(hù)膜、前緣保護(hù)涂料。前緣保護(hù)膜性能非常優(yōu)異，兩個(gè)問(wèn)題亟待突破：成本問(wèn)題、工藝問(wèn)題。前緣保護(hù)涂層應(yīng)用是非常廣泛的，但這個(gè)涂層實(shí)際上能不能用到大家所說(shuō)的5年或者更長(zhǎng)時(shí)間，有一些掛機(jī)效果并沒(méi)有達(dá)到這么好。

我們聯(lián)合一些廠商和科研院所也在做一個(gè)國(guó)產(chǎn)前緣保護(hù)膜替代性產(chǎn)品的嘗試。我們發(fā)現(xiàn)在實(shí)際前緣腐蝕設(shè)計(jì)可以達(dá)到10年或者20年免維護(hù)，但通過(guò)掛機(jī)測(cè)試，我們發(fā)現(xiàn)偏差很大，有的5年，有的不到5年已經(jīng)損壞了。針對(duì)存在的問(wèn)題分析了一下可能存在兩方面原因：雨蝕測(cè)試規(guī)范提到了雨滴直徑、降雨速率和實(shí)際偏差非常大；雨蝕是其中一個(gè)因素，還有紫外、高低溫循環(huán)的作用會(huì)加速前緣腐蝕問(wèn)題。我們發(fā)現(xiàn)實(shí)際掛機(jī)效果有點(diǎn)問(wèn)題的情況下，有可能工藝控制有待進(jìn)一步改善。因?yàn)檫@種材料也是“3分材料、7分工藝”，因素占比非常大。為此我們?cè)谌ツ昴甑祝谀茉淳至㈨?xiàng)了前緣保護(hù)改造技術(shù)規(guī)程，從前緣保護(hù)性能標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)施工工藝提供一些規(guī)范，以期實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的規(guī)范，還有選型，還有施工運(yùn)行維護(hù)做一些指導(dǎo)。

最后是相關(guān)技術(shù)的展望，防冰技術(shù)，目前防冰有很多技術(shù)點(diǎn)亟待突破。從大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，防冰技術(shù)路線電熱和涂層還是非常具有發(fā)展前景的，而且復(fù)合式方案是未來(lái)或者一段時(shí)間內(nèi)重點(diǎn)研究方向。電熱方案效果非常好，最核心是葉尖5-10米范圍之內(nèi)無(wú)法突破，95%雷擊概念都在葉尖部分。如何平衡電熱除冰效率和雷擊風(fēng)險(xiǎn)是綜合設(shè)計(jì)需要考慮的因素，所以葉尖問(wèn)題我們?cè)趯?shí)際發(fā)現(xiàn)有很多情況葉尖沒(méi)有鋪設(shè)，或者鋪設(shè)不合理的話，很有可能在運(yùn)行過(guò)程中電熱位置是沒(méi)有結(jié)冰，但風(fēng)機(jī)還是運(yùn)轉(zhuǎn)不起來(lái)。葉尖問(wèn)題可以有幾種方案，涂層是一種方案；還有氣熱方案，在流道比較好情況下也是一個(gè)好的補(bǔ)充方案。針對(duì)前緣腐蝕問(wèn)題，目前隨著葉片大型化發(fā)展前緣腐蝕問(wèn)題會(huì)越來(lái)越突出。特別是在運(yùn)行階段加強(qiáng)葉片前緣腐蝕問(wèn)題的巡檢，通過(guò)無(wú)人機(jī)或者一些其他智能化手段定期做一些檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)修補(bǔ)，可以避免大的損壞或者葉片大的質(zhì)量問(wèn)題，可以精細(xì)化維護(hù)，實(shí)現(xiàn)全生命周期的發(fā)電量提升。

隨著葉片大型化發(fā)展，葉片前緣腐蝕問(wèn)題會(huì)更加凸顯，葉片運(yùn)行階段應(yīng)重視葉片前緣腐蝕問(wèn)題，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理問(wèn)題，避免葉片大修、更換等大問(wèn)題的處理，精細(xì)化維修可實(shí)現(xiàn)全壽命周期發(fā)電量提升。在一些較嚴(yán)重腐蝕區(qū)域，采用前緣保護(hù)膜與前緣保護(hù)漆結(jié)合的方案可降低壽命周期成本。防冰技術(shù)、前緣保護(hù)技術(shù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)體系有待進(jìn)一步完善。防冰和前緣相關(guān)技術(shù)研究希望行業(yè)里上下游一起共同努力，無(wú)論是從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定還是技術(shù)聯(lián)合創(chuàng)新，這方面大家一起推動(dòng)才能實(shí)現(xiàn)風(fēng)電的高質(zhì)量發(fā)展。

謝謝大家！