鉴衡认证事业部检测服务部副部长黄宇同：海上风电项目的认证与风险管控

      2018年6月14日-15日，第三届“海上风电领袖峰会”在福建省福州市举办。峰会汇聚世界各国风电精英，探寻海上风电创新方向。峰会期间，15日上午举行了“匠心独运，精雕细琢——海上风电技术创新与质量控制论坛”的主题论坛。主题论坛由中国海洋工程咨询协会海上风电分会会长蔡绍宽主持。在主题论坛上，鉴衡认证事业部检测服务部副部长黄宇同先生致辞，黄宇同先生与大家分享了他们检测服务部海上风电项目认证与关键风险管控。

　　以下是黄宇同先生致辞：

　　谢谢。各位领导，各位专家大家上午好。我今天给大家讲一下海上项目相关的海上风电项目相关的项目认证，还有一些海上风电服务机组的区别。

　　我的汇报分三个部分，第一个是现在国内外海上发展的现在，第二个是海上风电和陆上风电的差异，最后我讲一下关键风险与项目认证。

　　那么首先是国内外海上发展现状，从全球范围来看（MAKE数据）2017年，整个全球的新增海上风机量3.3GW，同比增长46%，中国在这个里面市场份额达到22%，预计未来十年间，海上风电平均增长率将达到16%。

　　根据我们国内的统计，我们2017新增装机量将达到1116万千瓦，那么同比增长将近2倍。

　　这是我们未来的一个海上布局的规划。那么，从不管是国际还是国内情况来分析，我们还是风电还是保持一个发展的态势。

　　那么接下来我想讲一下海上风电和陆上风电，那么首先来说海上风电和陆上风电环境条件是不一样的。第一个就是风切变，风切变，在陆上，典型的陆上风切变要比海上高不少。海上的风切变，由于海是非常小的，相比陆上来说。那么，由入流角由于没有地形因素的影响，所以也是比陆上要小的。还有湍流度，也是海上也是要小的。最后一个就是海上机组，尤其是中国的东南沿海我们要考虑台风的影响，最后是风况条件不同。

　　那么，海洋环境，就是海上机组开发的时候需要考虑的，我们水下的部分有海浪，然后腐蚀，海冰，海床冲刷等等，海浪的影响和风浪的影响，最终耦合的作用我们也是需要考虑。

　　那么海上的环境还会带来关键零部件的疲劳性的考虑。比如我们钢结构间，电器部件还有机械部件的这种防腐。还有对别的环境条件的考虑。

　　由于这些环境条件导致了我们机组设计上面也有一些不一样的考虑。那么我们机组，海上机组叶轮功率会变得更大。然后对反腐密封性要求更高一些。对东南沿海，我们要考虑台风的影响。然后由于海上投资比较大，风险比较高，那么我们对于一些冗余设计也是需要考虑。

　　那么海上机组，它的技术也是有很多的形式，不同的机组的设计，对上部的影响，尤其是对风浪耦合载荷的影响也会带来很大的差别。那么，我们的项目经验科技得到，对于同样的机组塔架，对于不同的下部支撑结构和差别非常大。

　　由于随着海上风电发展，我们离岸越来越远，我们安装，运输会受到很多制约。包括船只调配，包括通勤。还有相比陆上更复杂的环境条件。这些都是需要考虑的。

　　然后我们海上风电的电器系统，也是不一样的。这个也是需要额外考虑的，包括我们升压站，还有海上电缆，相比路上来说我们的防护等级要高一些，我们制造、安装铺设也是要相对来说困难一些。

　　这些特殊的环境条件，对于海上机组的测试，也会带来一些影响。那么，最直接的就是海上环境非常的潮湿，如果说我们在海上去装一些传感器的话，它的锈蚀非常快的，我们要有不同的应对方案。比如我这个案例是一个载荷片安装，可以看到它的24个小时，我的焦炭还没有固化，锈蚀已经在我们打磨的苗面显现了，面对这个我们也要提出不一样的策略方案。

　　刚才工程师谈到海上机组的叶片非常的大，那么我们相应的作业范围就非常的大，以前对陆上机组做测试的时候我们一个工程师可能在叶根铺设传感器设备都是非常方便的，但是对于海上机组来说，我们设备安装的难度是大幅增加，也需要我们提出不同的优化的测试方案。

　　那么最后一个就是关键的风险和项目认证。

　　那么我们知道，型式认证其实针对于单台季度，就是这个机组的型号，是不会考虑有环境的品劣性，另外在型式里面，基础作为可选项，在大多数时候，基础设计评估不考虑的，但是对于海上风电项目，我们有风暴环境不一样，然后有极限暴风情况，然后我们也会有水下的作用，还有海床条件，包括水下障碍物，还有电网交互系统，还有试运行，决定了我们在开发海上项目的时候，如果要规避这个风险，我们可能要多做一些额外的评估工作。

　　那么，这个是跟其他的国外的一些业主聊天他们告诉我，他们是关心什么东西。首先是这海上风电场串行线路损失会很多机组的损失。第二点就是变电站和输电线失效故障带来风电场非常重大的损失。最后一个就是具有破坏性环境条件也会对风电场造成损失。那么，基于这几点考虑，项目认证尤其是北欧非常普遍的。那么，在英国，德国这些地区北海项目都是非常普遍的考虑，在丹麦来说，陆上的项目认证也是必须考虑的。那么在中国的项目认证是比较少见的，我跟他们了解了之后他们告诉我之后他们告诉我项目认证并不避免这你可以避免所谓的损失，但是很大程度上避免你的风险，减轻你的风险。

　　项目认证可以提供什么，首先第一个做的就是场景的评估，这是要检验现场的环境，电气和地质条件。我们评估内容包括风暴，还有其他的条件，然后地震，电网、地质条件，还有我们的海洋条件，这是一个最初步，最基本的评估内容。

　　接下来我要考虑的就是我这个项目与适用标准和准则是什么，你这个条件下是否具备了安全运行的前提条件？这个我们把它叫做项目设计准则的评估。那么，这个评估的内容，包括一些外部的设计参数，设计方法。然后，一些规范法规，还有我们对机组和形式认证的一个输入。包括我们的输出结构，防腐等等设计机构，设计基于什么样标准这样的评估。

　　那么再往下就是一体化的载荷分析，那么我们知道形式认证的这里边整个评估，是不考虑特定环境条件下适配性。在项目认证来说我是把机组装配到我具有特定环境的场景下。所以，我一体化就用嵌入式载荷分析是非常有必要的。那么，我要考虑外部条件和设计环境组合，比如你在海上风场，它的起风机还有其他失效场景也是需要单独定制化考虑和我们包括安全系数，计算方法，仿真的。工况的设计等等。都要进行分析。

　　那么下面的评估，有三个，一个我们叫机组或者叫RNA，就是上部机舱和，就是机头部分的评估。然后第二个支撑结构，最后还有其他的设计的评估。那么这些一系列的数据评估，目的是要检验我之前这些设计准则一致性。

　　那么主要的内容就是我要检验我的载荷条件和其他的相关条件一个匹配性。比如说我的温度，我的湿度等等这些东西，对于支撑结构，有刚才说的一体化载荷分析，然后我最终结构钢度，包括运输，安装和维护的等等方案我们都要进行评估。

　　然后除了对这些设计的评估之外，我们还要进行制造和监督，保证生产制造的时候是与我这个设计是一致的。当然，制造精度的范围需要由录入机构根据之前提到设计准则进行确定。那么它的工作范围其实是受很多因素影响，比如说整机厂经验，比如我机构对整机厂了解程度都会觉得我这个评估和工作范围。那么，工作的范围，我们可以包括这样几个内容，比如我设计评估中已经实际列出来哪些是关键的要素，哪些是生产过程。第二个是我测试和生产过程中方案。最后是我对设计引导，以及规格的评估。

　　那么，下一步就是项目特性的测试，我知道在特性环境下。我有一些测试可能是需要单独提出来，这里面举了几个例子。比如你在可能在不同的电网规定下你会有不同的电网测试。然后第二个，特定的环境条件下，我们做一个功率特性的验证，对于海上机组来说功率特性的验证可能并不能完全按照现有标准进行，比如我在海上不可能去树立测风塔测试，因为成本太高了。对于地面上垂直上激光雷达呢，由于需要一个支撑平台，出于成本方面也是不太现实。这样一来我可能是我的的模式类，或者机舱上的雷达成为我测试设备的一个首要的选择。但是现在对于这个机舱式的雷达，相关的标准刚刚在起草。所以功率验证这块，业主和整机厂对测试方案的协商是有非常重要的前提。

　　最后一个是噪声测试的验证。对于海上机组来说，这个可能影响要小一些。那么，我们把下面这些工作完成之后要进行我们安装运输的监督。这样做的目的是我要保证我们在运输安装，包括试运行的时候要和我们设计组，设计文档，相关的手册匹配的，那么我们评估的内容是海上安装，运输，监控，包括我们试运行前后，主机厂提供方案一致性审核，最后我们要对这个最终的试运行报告进行一个评价。

　　那么当我的风电场整个项目评估完成之后，我们会有一个项目认证的证书。但是对我们后续运行维护也是需要监督的。我们之所以要监督他就是要保证一致性，包括项目认证书，怎么确保已经覆盖到我后续的内容。

　　这个就是我们项目证书，这是可以看成简化版的项目认证，给风电场开发商一个很直观的对长腐的实验性评价。主要对载荷一体化的分析。然后，左边这个就是一般项目认证书的这个东西。那么，现在在IECD有一个RECE体系，以前所有的里面的东西已经全部，即将要转化到新的体系下。那么，项目认证，由于近几年来海上风电，欧洲海上风电发展，他们把项目验证所有要求重新写了一遍，并且在官方网站上公布了模板，包括规则。

　　这个就是我今天汇报的内容。谢谢大家。