各位領(lǐng)導(dǎo)、各位專家、各位同仁，大家上午好！

我匯報的題目是：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期運(yùn)行過程中面臨的主要問題，以及相關(guān)的技術(shù)方案探討。

匯報分為以下幾部分：

龍源電力簡介，龍源電力集團(tuán)股份有限公司成立于1993年，現(xiàn)隸屬于國家能源集團(tuán)。2009年，在香港主板成功上市，被譽(yù)為“中國新能源第一股”。2022年正式在A股上市，成為國內(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、首單同步實(shí)施換股吸收合并、資產(chǎn)出售和資產(chǎn)購買項(xiàng)目。龍源電力是中國最早開發(fā)風(fēng)電的專業(yè)化公司，率先開拓了我國海上、低風(fēng)速、高海拔等風(fēng)電領(lǐng)域，率先實(shí)現(xiàn)我國風(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，持續(xù)保持世界第一大風(fēng)電運(yùn)營商地位。目前，龍源電力已成為一家以開發(fā)運(yùn)營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設(shè)計、前期開發(fā)、工程建設(shè)管理、工程運(yùn)維技術(shù)、碳資產(chǎn)開發(fā)管理、儲能等技術(shù)服務(wù)體系，業(yè)務(wù)分布于國內(nèi)32個省區(qū)市以及加拿大、南非、烏克蘭等國家，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)，葉片在長達(dá)20年甚至更長的長期運(yùn)行中會面臨諸多的挑戰(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)注和亟待解決的問題。

下面，分別就這兩大問題探討一下相關(guān)解決方案。

覆冰問題，目前在國外20%的風(fēng)電廠存在覆冰問題，像丹麥、芬蘭等國家，我國國內(nèi)超過8萬臺以上風(fēng)電機(jī)組存在這種覆冰問題。覆冰是一個極其復(fù)雜的過程，覆冰類型可以分為：雨凇、霧凇、濕雪、混合淞。對發(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。

覆冰對于機(jī)組的影響，改變風(fēng)機(jī)氣動特性，降低發(fā)電量。葉片覆冰以后由于葉片每個截面覆冰厚度不一，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)致葉片靜載和動載的改變，減少葉片運(yùn)行壽命。此外，各葉片的重量可能會存在一定差異，葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振動幅值和振動頻率都會和設(shè)計工況出現(xiàn)偏差，塔筒的載荷同樣會因此受到影響。葉片覆冰造成葉根處的載荷明顯增加。安全隱患。風(fēng)機(jī)葉片上的積冰會在融化過程中產(chǎn)生甩冰現(xiàn)象。大冰塊的脫落可能會導(dǎo)致嚴(yán)重的人員和財產(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年就開展了三種主流技術(shù)路線研究，選擇國內(nèi)不同風(fēng)場、不同覆冰類型開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10千帕以內(nèi)。光熱涂層，這種效果目前在國外做了掛機(jī)實(shí)驗(yàn)，國內(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，后來我們進(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)半小時或1小時進(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題。因此我們結(jié)合龍源在氣象方面研究的積累，針對不同風(fēng)場建立的覆冰預(yù)測模型，現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)在全國不同區(qū)域、不同風(fēng)場、不同時刻結(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)人士覺得涂層沒有一定效果，我想說涂層也有一定效果。

（圖示）這是我們實(shí)際測的效果，在風(fēng)場延緩結(jié)冰時長6小時左右，有一定發(fā)電量提升。比較核心的是如何選對風(fēng)場結(jié)冰類型，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。

前緣腐蝕問題，也是目前行業(yè)內(nèi)比較存在的問題，前緣腐蝕和降雨量呈相關(guān)性比較強(qiáng)。我們統(tǒng)計了全國不同區(qū)域前緣腐蝕問題，通過無人機(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，主要還是以沙石為主，對于氣動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：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，兩個問題亟待突破：成本問題、工藝問題。前緣保護(hù)涂層應(yīng)用是非常廣泛的，但這個涂層實(shí)際上能不能用到大家所說的5年或者更長時間，有一些掛機(jī)效果并沒有達(dá)到這么好。

我們聯(lián)合一些廠商和科研院所也在做一個國產(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)計可以達(dá)到10年或者20年免維護(hù)，但通過掛機(jī)測試，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。針對存在的問題分析了一下可能存在兩方面原因：雨蝕測試規(guī)范提到了雨滴直徑、降雨速率和實(shí)際偏差非常大；雨蝕是其中一個因素，還有紫外、高低溫循環(huán)的作用會加速前緣腐蝕問題。我們發(fā)現(xiàn)實(shí)際掛機(jī)效果有點(diǎn)問題的情況下，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。為此我們在去年年底，在能源局立項(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)合式方案是未來或者一段時間內(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)險是綜合設(shè)計需要考慮的因素，所以葉尖問題我們在實(shí)際發(fā)現(xiàn)有很多情況葉尖沒有鋪設(shè)，或者鋪設(shè)不合理的話，很有可能在運(yùn)行過程中電熱位置是沒有結(jié)冰，但風(fēng)機(jī)還是運(yùn)轉(zhuǎn)不起來。葉尖問題可以有幾種方案，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好的補(bǔ)充方案。針對前緣腐蝕問題，目前隨著葉片大型化發(fā)展前緣腐蝕問題會越來越突出。特別是在運(yùn)行階段加強(qiáng)葉片前緣腐蝕問題的巡檢，通過無人機(jī)或者一些其他智能化手段定期做一些檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時修補(bǔ)，可以避免大的損壞或者葉片大的質(zhì)量問題，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，葉片前緣腐蝕問題會更加凸顯，葉片運(yùn)行階段應(yīng)重視葉片前緣腐蝕問題，及時發(fā)現(xiàn)和處理問題，避免葉片大修、更換等大問題的處理，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才能實(shí)現(xiàn)風(fēng)電的高質(zhì)量發(fā)展。

謝謝大家！