隨著風電大型化發(fā)展,風機大部件運維的難度和成本呈現(xiàn)出明顯的上升趨勢。結(jié)合當前風電市場高速增長、大批風機出質(zhì)保的情況,行業(yè)亟需創(chuàng)新、高效的大型設(shè)備運維方案,以助力風機健康運行,實現(xiàn)風電降本增效。
風電設(shè)備“維護”重于“維修”
近年來,風電設(shè)備大型化成為推動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新升級的關(guān)鍵舉措。
根據(jù)CWEA數(shù)據(jù),2023年全國新增風電機組平均單機容量約為5.6MW,其中海上機組平均單機容量更是達到了約9.6MW。當前,陸上已吊裝最大機組為11MW,海上風電機組為18MW,更低的度電成本需求推動著國內(nèi)大風機一輪緊接一輪的技術(shù)躍遷。
與此同時,大風機也給傳動系統(tǒng)帶來更大的載荷、更高的強度和耐久性挑戰(zhàn),直接推動了齒輪箱等大型設(shè)備的技術(shù)創(chuàng)新與升級。
在這一領(lǐng)域,國內(nèi)風電齒輪箱龍頭南高齒依托深耕風電多年的經(jīng)驗和強大的設(shè)計制造能力,于2024年2月分別推出了定位陸上沙戈荒大基地的10MW前端集成式3P1H高速齒輪箱產(chǎn)品,以及20MW全集成傳動鏈海上大兆瓦齒輪箱產(chǎn)品,與行業(yè)大型化發(fā)展趨勢同頻共振。
不過,對于風電全生命周期而言,大型化帶來的挑戰(zhàn)遠不止設(shè)計和制造階段,在運營階段也面臨著更高的運維難度和成本控制需求。也就是說,在未來風電高質(zhì)量發(fā)展以及海上風電走向深遠海的過程中,整機傳動系統(tǒng)若想保持更高可靠性、更低故障率,針對齒輪箱等大型設(shè)備的低成本“維護”價值將遠高于“維修”所產(chǎn)生的高昂成本。
得益于20年來始終專注于風電齒輪箱產(chǎn)品與技術(shù)研發(fā),南高齒在齒輪箱設(shè)計、制造,以及運維等各個環(huán)節(jié)加強技術(shù)創(chuàng)新,提升設(shè)備維護管理水平,為齒輪箱設(shè)備全生命周期可靠性與安全性提供堅強支撐。
據(jù)了解,在研發(fā)階段,南高齒建立基于VDA6.3的產(chǎn)品研發(fā)流程,采用先進的設(shè)計軟件進行模擬和分析,確保設(shè)計的合理性;在制造階段,使用高質(zhì)量材料和制造工藝,提高產(chǎn)品的耐用性和可靠性;在測試階段,進行嚴格的質(zhì)量控制和工況模擬測試以及風場掛機試驗,在試驗測試環(huán)節(jié)消除絕大多數(shù)故障隱患,引入國際標準和第三方權(quán)威認證,確保了產(chǎn)品符合相關(guān)標準。
值得一提的是,在上述研發(fā)設(shè)計、制造檢測環(huán)節(jié),南高齒均與客戶深度協(xié)同開發(fā),充分了解風機工況并提供定制化解決方案。以更好的用戶體驗和服務(wù)質(zhì)量提高風電項目的整體效益,以創(chuàng)新能力和技術(shù)實力獲得了業(yè)內(nèi)對南高齒品牌的信任和認可。
大型設(shè)備需要高品質(zhì)“血液”
如果說在設(shè)計制造環(huán)節(jié)的創(chuàng)新與嚴格是保證齒輪箱可靠性的先天基因,那么在設(shè)備運行階段的運維產(chǎn)品與服務(wù),則是延長齒輪箱使用壽命、提高運行穩(wěn)定性的關(guān)鍵,這其中,潤滑油作為流淌在工業(yè)設(shè)備中的“血液”,品牌的選擇至關(guān)重要。
南高齒相關(guān)負責人表示,在粘度、閃點、抗氧化性、抗乳化性等性能指標上,南高齒需確保潤滑油滿足齒輪箱在不同工況下的潤滑需求;同時還需要具備與齒輪箱中的其他材料(如油漆、密封件等)有良好的兼容性,避免發(fā)生化學(xué)反應(yīng)影響潤滑性能。
秉承著高要求的選擇標準,南高齒選擇了與??松梨冢ㄖ袊┩顿Y有限公司(以下簡稱“??松梨谥袊保╅L期合作:在上述風電潤滑關(guān)鍵需求上,美孚?均有成熟的產(chǎn)品和方案應(yīng)對。美孚高性能合成潤滑油經(jīng)過多年的市場應(yīng)用,在粘度穩(wěn)定性、抗泡性、抗點蝕等各方面均有較好表現(xiàn),能更好地保護齒輪和軸承,從而幫助延長齒輪箱的使用壽命,助力風電機組的穩(wěn)定可靠。
自2003年起,南高齒與埃克森美孚中國兩大行業(yè)龍頭就已經(jīng)開展合作,并基于合作驗證了一系列油品在齒輪箱應(yīng)用的效果和經(jīng)驗,尤其是在南高齒不斷驗證新材料和油品兼容性工作中,美孚?以優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù),為雙方產(chǎn)品升級做持續(xù)助力,給風電客戶提供了更多的產(chǎn)品選擇。2016年,雙方合作進一步加強,通過大規(guī)模、差異化、代表性的齒輪箱油樣采集、取樣、化驗、解讀和總結(jié),共同建立起一套適用于南高齒偏航變槳的齒輪油用油規(guī)范,填補中國偏航變槳用油標準的空白。
2023年,埃克森美孚中國和南高齒簽署深化戰(zhàn)略合作協(xié)議
2023年,雙方舉行了二十周年合作慶典并進一步深化戰(zhàn)略合作。雙方約定,將從前期的潤滑診斷咨詢,中期的潤滑產(chǎn)品驗證和供應(yīng),到后期的設(shè)備綜合管理與運維展開全面合作,共同穩(wěn)步推進中國新型工業(yè)化的發(fā)展進程。
當前,雙方也正在基于數(shù)字化創(chuàng)新,提升數(shù)智化技術(shù)在風電潤滑領(lǐng)域的應(yīng)用。共同探索美孚?智能監(jiān)測解決方案的落地應(yīng)用,為全球更多終端客戶提供覆蓋設(shè)備全生命周期的智能潤滑管理,助力其加快數(shù)智化轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展。
至今,南高齒與埃克森美孚中國的戰(zhàn)略合作已超過20年?;诠餐陌l(fā)展理念,兩巨頭正在以“強強聯(lián)合”的態(tài)勢,共同促進中國風電運維提質(zhì)增效,在推動風電行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的路上攜手前行。
推進風電后市場高質(zhì)量未來
在數(shù)字化持續(xù)滲透中,云、大、物、AI等技術(shù)成為促進風電運維提質(zhì)增效,推動產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的新一輪契機。作為高端制造業(yè)在風電領(lǐng)域的代表,南高齒也緊抓數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型機遇,以創(chuàng)新方案和服務(wù)賦能風電齒輪箱運維智能化躍遷。
當前,南高齒以自主研發(fā)的CMS在線監(jiān)測系統(tǒng),引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),通過傳感器實時監(jiān)測齒輪箱的運行狀態(tài),實現(xiàn)預(yù)測性維護;利用大數(shù)據(jù)分析,優(yōu)化維護計劃和策略,減少不必要的維護;開發(fā)智能診斷工具,快速準確地識別潛在問題,提高響應(yīng)速度,降低維護成本。
同時,南高齒推出“掃碼服務(wù)”,用戶通過掃描二維碼可以清楚地查看齒輪箱的功率、轉(zhuǎn)速、油品油量等參數(shù),實現(xiàn)在線故障報修,這一服務(wù)大大提高了風電齒輪箱的運行與維護效率。值得一提的是,南高齒運維團隊還開發(fā)了塔上運維工裝,實現(xiàn)齒輪箱塔上維修,降低維護成本。
上述系列舉措,在提高設(shè)備可用性和可靠性、增強齒輪箱運行效率和壽命、提供更好的用戶體驗和服務(wù)質(zhì)量上,為風電行業(yè)帶來了巨大的價值。
自2019年開展后市場業(yè)務(wù)以來,通過多年對后市場業(yè)務(wù)的持續(xù)投入和智能改造升級,以及在全球布置運維及服務(wù)能力,南高齒后市場事業(yè)部已具備完整、成熟的技術(shù)研發(fā)能力,同時具備千臺7MW以下齒輪箱全工序生產(chǎn)制造能力。
可以說,圍繞專業(yè)創(chuàng)新的塔上及塔下運維技術(shù)和服務(wù)品質(zhì),南高齒正在打造后市場服務(wù)的核心競爭能力。未來,其也將攜手以??松梨谥袊鵀榇淼谋姸嗪献骰锇椋掷m(xù)探索先進運維技術(shù)和服務(wù)模式,以新質(zhì)生產(chǎn)力賦能風電后市場高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展。
來源:北極星風力發(fā)電網(wǎng)
作者:冉小冉
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