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风电机组剩余寿数评价和延寿及收益率测算
作者:管理员    发布于:2019-09-06 16:48   文字:【】【】【
  今天给咱们带来的标题是全生命周期风电机组寿数评价。
  首先带咱们一张图,这张图是统计2001年到2011年新增装机的统计时刻表,一个是2006到2010年,这五年风电开发实现了爆发的添加,别的一个时刻点是2001年左右,咱们以为从这个时分开始安装的风机,现在为止已经运转了十七八年的时刻,就要到达风机20年的寿数,咱们风机机组能够检测运转状况、评价失效的危险,从而保证机组的正常运转,而且经过寿数的评价去预估财物的价值。
  2006年到2010年安装的机组是不是有一个评价?已经运转15-20年的风电场,这样的机组进行了老年的状况,比较老酒,假如咱们对它进行剩下寿数的评价,就能够协助机组检测它失效的危险,它接下来能够运转多少年,财物长期的价值是多少。关于刚刚说到的2006年到2010年装的机组,到现在或许运转了大概10-15年的时刻,咱们针对这样一批机组进行寿数的评价,能够检测要害部件的失效危险,关于失效危险比较高的部件咱们能够进行技改或者是替换等等。
  由于现在许多国外的风电场都能够运转15-25年的时刻,像这种要害部件来进行一个替换,大概12-13年左右的时刻,咱们经过和国内的一些客户进行了解,发现国内客户也知道便是说咱们能够大概在这样一个时刻需要对要害部件进行替换,他们存在的疑问是我究竟10年仍是15年的时分替换,换早了会面临二次替换的危险,换晚了会影响风机运转的功率,咱们对此给出主张协助客户进行判别。
  咱们关于对剩下寿数的评价能够进行早期的运维水平。最近刚刚出台新的政策对未来职业开展也是影响比较大,便是竞价上网,未来电价越来越低,关于咱们是度电本钱的下降,假如风机运转的时刻越来越长的话,能够协助进步咱们的一个发电量,别的一方面也会减少机组的折旧、摊消的指出,会到达度电本钱下降的目的。
风电机组剩余寿数评价和延寿及收益率测算
  经济的角度讲终究风电场的收益取决于收益和开销的占比,咱们能够及时检测出它的危险,提早躲避危险,对运转战略进行调整,能够下降开销,风机运转时刻越长,折旧本钱越低,发电量也会添加。
  接下来算了一粗账,咱们量级是这样的水平。赢利等于收入-运维大修的开销,减利息的开销,+摊销折旧的指出,假定咱们运转了第五年时刻的状况,咱们核算不包含增值税,风电场项目容量50MW,风电场总投资4亿,一年发电小时2000H,这样能够形成一个很大的影响,20年或许便是2千万,30年便是1300万,收益率比较明显,20年收益率到达13%,25年23%,30年30%的收益率,咱们看到赢利取决于收入、运维大修、摊销折旧、利息开销,有一部分是由于延寿技改形成的,这部分取决于业主究竟对它进行多少的投入,进行怎样的技改。当然咱们会给出终究的主张,也会给出做技改需要发作的开销,咱们都会在终究的成果进行出现,给客户作为参考。
  接下来看一下寿数的评价会有哪些利益,带来什么样的效益。关于制造商来讲能够添加产品的竞赛优势,由于现在许多一些包含国外的制造厂投标方法会提出一些要求,要求你这个机组是否能够能够运转到达20年、25年,甚至30年的条件,咱们经过寿数评价去确定,能够添加产品的竞赛优势,运维方来讲能够协助减少检测的危险,能够提出一些改造缺点的主张,能够帮咱们做出运维战略的调整。作为业主来讲能够协助改造投资所带来的报答,能够最大极限进步财物的价值,业主便是能够下降融资和再融资的危险,或者是用于合同的再谈判,投资人来讲尤其是并购过程中能够确定财物的长期价值,政府部门来讲剩下寿数的评价能够作为安全协议的一些拟定,或者是动力相关法规的规则作为根据。
  接下来从以下的技能背景、流程、成果和不确定度来为咱们简略介绍一下。首先咱们剩下寿数评价会做哪些剖析?主要是包含部件的疲劳载荷的剖析,包含叶片、轮毂、主框架、主轴、塔筒的剖析,不包含极限载荷、规划余量的剖析。
  咱们机组设定寿数是国家风机机组的研讨规范,经过了美国国家研讨委员会的规范,成为首个风机机组的研讨规范。根据背景是规划值和实践值的比较,风参、规划、保护这方面的比照。关于延寿终究会建立模型,模型是由UL集团开发的模型,经过载荷等向损害载荷强度的核算,终究给出剩下的寿数。
  接下来是评价流程。这个是根据危险的优先数进行罗列的,上面三点是我刚刚说到这三方面的输入,是咱们厂址的选择,针对风机对要害部件核算等效载荷的强度,针对要害部件的等效损害载荷寿数,关于机组进行现场的查看。
  输入一方面是风等级,根据IEC的规范,或者是咱们做认证的一些资料,或者是运转这方面机组启停的次数,还有草靠OEM手册的保护的输入。
  现场特定场址条件的风参,实践运营的输入包含SCADA的数据,以及报警、报告启动次数停开机的写记录,包含实践运维战略的参数等等。
  接下来是IA气弹模型,这是UL自己开发的模型,中心的表格是根据风参,便是空气密度等等风参现场和规划值的比照,向上是规划值之内,向下是超过了规模之内,假如在规模内或者是超过了规模究竟能够运转多少年?咱们能够经过核算来得到一个终究的成果。
  中心展现的是一个模型进行载荷的时刻序列模仿的成果,右边是叶片不同方向的观测值和模仿值成果的比照和出现。强度这一块主要是指咱们要看SN的曲线,SN左边这张图是风机某一个部件SN的曲线,不同的曲线代表不同的SN,右边是一个正态分布。
  咱们以为寿数Miner能够累积的,绿色的曲线是现场实践情况下的载荷强度,黑色的线代表它部件强度从0年-30年的载荷状况,右边这张图主要是终究会给出两种成果出现的方式,一种是到达必定的破坏率寿数是多少,别的一个是到达必定寿数的时分破坏率是多少。
  终究咱们还会做一个机组的查看,不给咱们念了,这个是根据IEC17020的体系进行目视的查看。咱们之所以会做这个查看,由于咱们核算的成果不仅仅是根据一个理论的成果,还有实践现场的查看做辅助和对成果的一个验证。
  接下来给咱们介绍成果和不确定度,不确定度来源于风参数、运维条件、风机的规划以及特性等等这些。模型也会引入必定的不确定度,咱们能够经过实践的观测来去验证这个模型的准确度,此外还会对模型进行校对。终究成果在这也是给了一个比如,假定有A和B两个风电场,有两个数据结合相同均匀条件下运转,A风电场咱们所给出的输入数据比较少,A风电场评价的解成果便是28加减7的成果,B风电场是28加减2的浮动度,能够看出来所带来经济的差异很可管的,比如说100MW的风电场,作业2500H,能够带来5亿元的差异。
  这也是终究成果和不确定度的出现,左边是要害的部件,P50和P10的值,P50是50%的值,P10是代表概率是97.5%的值,咱们拿第二点的链接做一个比如,P50是23.9年,也便是运转到达23.9年破坏发作的概率就十分高了。咱们能够看到它P10的值是18年,咱们能够以为从18年的时分就需要对个部件需要对它引起留意,此外能够经过目视的查看等对它进行实时状况的监控。咱们也会给出主张,技能上是可行的,咱们也会给出经济账,技改会发作多少投入,终究仍是业主决定进行怎么样的技改和运维的调整。
  这个也是成果剖析的出现,咱们会给风电场每一个风机和部件进行评价,最后给出成果。
  咱们能够提供全生命周期的机组剩下寿数评价的服务,能够更好把握危险和长期的价值,咱们根据UL4143危险评价规范,还有包含经常性查看和保护在内的战略规划是定寿和下降危险的要害,评价用于寿数下降开销,能够评价出危险。