下面看一下風電的成本構成，我大概列了三項。在座很多都是在風電方面的專家，如果我說錯了，請直接指正我。首先看三大成本，一、風機的制造成本，二、風機的現場安裝成本到運行之間，第三、一旦風機安裝完運行了，就是運營成本。我做了一個基本調查，當初的時候，我們每千瓦的制造價格基本是8000元左右，甚至還高一點，到2014年統計的時候，每個工業的價格是不一樣的，基本降到了3500到4000之間，大概是這樣，風機的制造成本，相對于現在下降的非常大，現在不到當時的40%。

　　第二，風機的安裝問題，安裝成本很高，它是增長還是下降，不得而知，我想不會有太大的變化，隨著人力資源價格提高，國家安全提高，上那么高的高空作業，是不是需要更高的補助。規模成本是不是能夠抵消現實的人工成本，不得而知。

　　可變的成本是運營，一個是運行過程中的成本占多大比重，我也沒有準確數據，從歐洲的數據來看，沒有太多的數據，20%、30%還是多少，是個未知數。

　　有一點肯定，運營成本中一定是故障決定一切，沒有故障肯定你的成本就是低的，你有了故障，維修成本一定是主流。

　　在故障中，我們再繼續分析，誰是在運營過程中風機故障的核心問題？我們都講主要矛盾，先把主要矛盾抓住。這是美國的能源部2011年的報告，它對風機，這個風機范圍是500千瓦到5兆瓦，包括陸地和海上，所有風機中的子系統進行了一下統計分析，它的采樣數據是27000個風機樣本數據進行統計，發現由于故障引起停機的排在第一的是主齒輪箱。由于它的故障而導致了風機停車，第一位是主齒輪箱。云南才2543小時，最短吉林才1500多小時，這么短的時間，成本一定是高的。這里的時間，除了氣風時間，包不包括故障時間？我想應當包括。

　　統計的第二個數據，還是27000個樣本，第二個數據是每年風機子系統中的故障發生頻率，剛才是時間，第二個頻率，頻率主齒輪箱的故障頻率排在第二位，排在第一位的卻是發電機電器系統。美國人認為故障頻率最高的是電器系統，第二個是齒輪箱系統。

　　美國能源部做出了前四個主要原因，綜合在一起，影響我們運營成本的核心點，一二三四。第一，主齒輪箱，第二發電機，第三轉子葉片，第四主軸的軸承系統，這是美國能源部對27000臺風機，涵蓋范圍是5500千瓦到5兆瓦風機，做了十幾年統計，這個數據或許能夠為我們中國的風電統計所用，估計也不會出太大的問題。因此，我今天演講的主題，主要側重于關于1號矛盾解決了，其他就是次要矛盾。我談的話題就是齒輪箱的問題，而這個主齒輪箱恰恰是潤滑要求最高的、最薄弱的東西，也是用量最大的地方，是因為這個原因，使奧吉娜公司和風電緊密的連接在一起。

　　我做了個比喻，如果把風電機組故障比作一頭牛，主齒輪箱的故障就是牛鼻子，牽住牛鼻子，一切問題就好解決了。由于齒輪箱中的主要零部件，要么是軸承，要么就是齒輪，齒輪和軸承，它倆是最容易失效的，所以說齒輪箱的核心是齒輪和軸承的可靠性，抓住了這個問題，我認為解決了軸承和齒輪的壽命問題，也就抓住了主齒輪箱故障率的牛鼻子。

　　如果我們把主齒輪箱比作成一頭雄獅的心臟，它的心臟是非常容易犯病的。它既有房顫、有冠心病心梗，如何對這些病情進行診斷和治療，我們人和機械是同樣道理，潤滑油真的是血液，可是搞機械的人都不重視這個血液，我們人重視血液，在機器上，并沒有人足夠去重視。

　　從目前來看，在我們風機運營過程中，實際上現在所采用的技術，你會發現跟人體是極其相像。第一個聲控檢測系統，檢測一下噪音系統，檢測一下應力波等等，還有內窺視、像振動波的檢測，還有潤滑油的檢測。一個是在線探討，一個是離線的，把油樣取出來以后，進行深入分析。

　　把齒輪箱當做心臟，你會發現醫生聽聽跳動怎么樣，然后做個B超，做個心電圖，就相當于聽一聽，相當于聲測檢測的應力檢查和噪音檢查，我就把它比作B超和心電圖。

　　最后一項就是抽血化驗，也就是油液檢測。實際上這四個流程形成了大量的設備的故障信息，這就是我今天談的核心問題。

　　這些東西可能對你們來說是很熟悉的了，目前我們現在了解的情況是，在傳感器系統上有SKF，軸承，還有下面就不一一說了。這些傳感器都要安裝在我們的風機上，來隨時采集，剛才我說的機械的信號、心電圖、B超等等，到處都是，相當于人體在重癥監護室，全身都是監測器，所以說現在人的成活率是高的。

　　這個圖我簡單說一下。這就是大家熟悉的，在風機上潤滑油是兩條線路，一條是內循環系統，一套是外循環過濾系統，這兩套系統都含有各種監測器，其中的外循環要拿出來做油品檢驗，這些信息是我們掌握風機機械的重要信息。

　　滿身都是探頭，跟我們的心電圖太像了。

　　好，簡單說一下，振動波譜圖，里頭涵蓋了所有的應力的信息。這是一個健康的應力圖，這是一個有病的、有故障的齒輪箱里的應力圖。油品在線檢測上的數據，藍線、紅線和黃線，主要檢查顆粒物、水含量等等，這是常規的檢測方法。這個也是顆粒物，我就簡單給大家看看，這就不是我的主題了。

　　這個就是油溫的指標，齒輪箱的油溫的變化是非常重要的指標，往往預示過度的熱量，產生油溫變化，但是缺點是不夠靈敏，或者是滯后的指標，還有水含量，鐵屑的含量，齒輪軸承肯定是以鐵元素為核心的，因此在線的大概只能提供這些常規的東西，像微波圖一樣。

　　我現在刻意的談一下油樣中的元素分析。你會發現，在油樣的分析中，這是離線的，在線做不出來。就是取樣以后，一般情況下每6個月取一次油樣進行檢測，從鐵到鋁到銅到鉛等等，這里面所有元素在我們實驗室檢測出來的元素分析，可以說涵蓋所有齒輪箱中部件的構成基礎，一切都在油中，相當于我們在做血液檢查的時候發現，我們做正常血液檢查三項指標，靠這些指標來判斷你的心臟將會發生什么是一模一樣的，這么多大量的元素信息，現在確實沒有得到充分利用。

　　同樣大家知道，這些所有的油中的磨損信息與大家最關心的軸承和齒輪的實效，是密切相關的。由于振動非常大，它的微點蝕幾乎排在了首位，它跟微點蝕有密切關聯。點蝕有關聯，軸承的擦傷，膠合磨層有關聯，軸承的軸向裂痕有關聯，這是齒輪上的微點蝕問題，齒輪齒的磨損，上面的夾帶磨損問題。我大概也快速看一下，大家看到，從6個月，從風機上取來的樣中承載的這些信息，適于你們關心的齒輪軸承的每一種實效模式，有密切的關聯。問題是我們沒有挖掘，我們只是看到了數據，現在油品化驗目的，關心的水分成分超標這些元素分析，并沒有得到利用，而只是把它當成一個潤滑油是不是需要更換的指標，這是錯誤的觀點。潤滑油需不需要更換，可以用它判斷，在血液中實際上夾帶了太多的設計制造的信息，我們沒有挖掘出來。

　　這是我們奧吉娜的實驗室，你們的樣品拿來以后，我們公司大量的分析油品樣。在線的數據的精度是沒法跟實驗室相比的，這里反映了很精準的信息。因為元素分析的精準度是10億分之一。

　　現在我談一個標準，我想今天在座的如果是從事風機齒輪箱設計的工程師，一定是知道這個標準的。我查了一下，到目前為止，我們國家的風電在齒輪箱上沒有自己的標準。這個標準應當說在世界上具有比較廣泛的意義，美國齒輪制造協會，AWE是美國風能協會，制訂了6006標準，2003年制訂的，現在它是風機主齒輪箱設計上的規范的老大，或者第一位。在這個標準中，已經列了大量的，剛才的元素都列上了，所有的這些元素，是在齒輪和軸承上哪個部位，都列出來了，用這樣的表格可以精準對照出，一旦說在油品中的檢驗中，出現了某一個元素異常，它應當對應的是哪個部件，是可以定位的，這是一個很重要的。

　　我們國家的齒輪制造材料，或者和美國齒輪制造有差異，但那個材料的元素也是準確的，因此是可以對應的。數據不一定一樣，元素也不一樣，但是道理是一樣的。

　　我做了這么一個比喻，目前風機上有大量的探討、大量的監測系統，形成了大量的數據流。現在為止我們國家是1億千瓦的裝機總量，大概有7萬臺在運行的風機，按照新的規劃，到2020年的時候，再增加一個億，我們未來還有5萬臺風機，將來到2020年的時候，我們國家大約有12萬還多的風機在運行，每一臺風機上，每天形成實時監控的數據流，同時又大量在線的潤滑油分析數據和離線的潤滑油分析數據，離線的數據中包含了26種元素，如此大的數據流誰能讀懂？搞潤滑油的對機械的了解不夠，搞機械的對潤滑油的信息也了解不夠，這樣的信息流，雖然每時每刻在產生，可是卻沒有人做這樣的挖掘，這是一個現實的情況。所以說我們應當挖掘數據，挖掘數據靠什么？

　　我現在簡單的引用一下摩擦與潤滑的理論，簡單利用張老師剛才沒講的一段，我講一句。摩擦與潤滑，它倆太密切了。現在的標準一個是2003年的美國的6006標準，美國齒輪制造協會的。一個就是最新的2010年ISOIEC61400標準，當然后面的標準要遠遠優于前面的標準，因為畢竟一個是2003年頒布的，一個是2012年的12月份才頒布的，相當于2013年很新的標準，我仔細研究這兩個標準發現，經過這兩年世界風電的研究使用現場調查，風機齒輪箱的設計規范已經越來越趨于成熟了。

　　第一個標準形成的時候，我們發現當時是40千瓦到2兆瓦，當時美國的水平，那時候看來兆瓦級的風機還只是開始，才幾十千瓦。設計壽命，齒輪箱設計規范要求20年。2012年年底，61400標準，你會發現這里涵蓋范圍可就不一樣了，61400標準已經寫得是大于500千瓦，不再有上限，理論上可以適用5兆瓦、7兆瓦，甚至10兆瓦，沒有上限，大兆瓦級的風機為設計規范了，發生質的變化。

　　這里頭設計規范主要強調了齒輪和軸承箱的元素問題討論的，還有軸承的組成零部件的問題，滾動軸承的問題，潤滑油的問題。終于會發現，在OM上，在標準的第一頁上寫到，在運營方面，把傳統系統的潤滑管理，已經提在了極其高的位置上，不再向6006標準。大家終于知道，風機運營中潤滑油很重要，已經在規范中體現出來了。

　　我查閱了一下兩個標準對潤滑油的重視度到底多大，一頁一頁看，我做了一個統計。在6006標準上，一共是5章，正頁94頁，我算了一下，在這個標準中，設計到潤滑油的章節的頁數是22頁，對94頁占整個標準的23.4%，6006A03標準，到了IEC61400-4，一共是30頁，占比19.9%，不論是19.9%，還是23.4%，整個的國際兩大標準規范，潤滑油的章節的篇幅占20%左右，也就是五分之一，因此潤滑油在這個行業有它自己的地位。

　　談談我對學科粗淺的判斷。我們發現在我們國家機械與摩擦學，重機械、輕潤滑，因為是兩個學科，一個是機械系、一個是潤滑系的。除了專家以外，我想問問在座的所有與會嘉賓，誰是學化學專業的？除了專家以外，舉個手，三個。剛才齒輪箱中占20%，今天我們與會的，我是在茶歇的時候做了調查，今天與會的人可能已經接近300人，如果有三個是學化學的，足以見我們化學在地位中多么微弱，才1%。原因很簡單，我也算多年搞化工潤滑方面的工作，一晃也是快24年了。我們發現我們的摩擦與潤滑，基本上在中國就是涇渭分明。我們的潤滑大師溫院士，還有雒建斌院士，剛才提到有院士的問題，潤滑有院士，一個是薛院士，還有劉院士。你會發現我們的兩位院士，一個是山東大學化學系畢業的，一個是山東師范大學化學系畢業的，可以看出來，是純化學專業畢業的，而潤滑這塊，搞純化工的人數很少。我們會發現，我們在摩擦與潤滑兩大交叉領域里面，我們需要雜交形的摩擦與潤滑專家，需要雜交，這界限需要打破。

　　我現在也繼續從標準談我們的可能的關聯。首先在6006標準上的第61頁上有這么一段描述，非常重要，可能不搞潤滑的不一定注意這段。這么些的，齒輪潤滑中薄潤滑油膜將摩擦副表面分開，表面的粗糙度比拉母達起了重要作用。新的61400標準指出潤滑油核心任務是減少摩擦磨損，要完成此標準，最好進行詳細的齒輪潤滑彈性流體動力EHL的分析。

　　我很形象的做了個圖，這面潤滑油，這么一個拉母達，這個拉母達跟中國的人字非常像，一個拉母達就可以把齒輪箱，用這個油連接在一起，拉母達是什么？拉母達是最小油膜厚度除上金屬表面的平均粗糙度。這一個拉母達就起了很大的作用，如果這個拉母達在不同區間，實際上摩擦的原理是不一樣的，三種摩擦原理，一個是拉母達遠遠大于3，拉母達遠遠大于3就意味著兩個金屬之間全分開，理論上不會有摸索。同樣另一個極端是這個拉母達只是小于1.2的，相當于兩個金屬表面基本碰上了，這個時候是磨損最大。經常的現實中潤滑狀態是處在兩者之間的狀態很多，這才是核心，拉母達值大于1.2和小于3之間，或許是一個常態，這也是磨損的主要問題。

　　這條曲線可能大家都知道，搞摩擦學離不開這條曲線。大家看到，兩個金屬之間由于潤滑油分開以后有三種狀態，一種是拉母達大于3.0狀態非常好，完全分開；第二種兩個金屬表面偶爾有油，基本斷開了，兩個金屬摩擦很大；第三種就是所謂的過渡狀態。這個Stribeck Curve圖，不變的是精度，變化的是基本原理。

　　61400標準中已經有精確的潤滑油計算方法了，這個方程是寫在61400的108頁的，看上去復雜，其實一點不復雜。

　　這個圖Dowson Higginson的方程，大家都知道，這是一個基本方程形式，61400標準的系數已經比現在精度提高了。我就用這個方程給大家講解一下我們的關系，這個著名的方程里頭有三個無量鋼技術，分別是G、U、W，這是計算油膜厚度的公式。第一個G是材料學性質，它是材料參數，用得制造齒輪和軸承的材料，它的表面參數。第二個是潤滑系統的運動速度參數，你轉得多快、轉得多慢，是摩擦磨損不一樣的。最后一個W是載荷，負載多大，風機的負載非常之大，W非常大。

　　那么這三者下面的推演會得出什么樣的結論呢？這是演示，算完以后，我們得出這樣的結果，阿爾法、EP、還有謬（音）、西布隆（音），還有RX，這個就不用說了，五個指標是什么呢？分別代表了材料問題、潤滑問題和運動的負荷和運動的速度問題。這個方程告訴我們，第一潤滑油的黏度越大，油膜越厚。

　　第二個阿爾法，有潤滑油了，很有意思，大家知道油溫度越高，黏度越小。還有一個與壓力有關，潤滑油的黏度是溫度和壓力的變量。潤滑油的黏壓系數在方程的正面，因此油黏壓系數越大，油膜越厚，與潤滑油的分子結構有密切的關系。

　　第三速度越快，摩擦越小，速度越快，油膜越厚。正常情況下，車的速度如果是3000轉左右到4000轉以下，要比1000轉以下的磨損小得多的多，事實上有摩擦學的基礎。速度越快，油膜越厚。