DNV GL可再生能源認(rèn)證中國區(qū)總經(jīng)理趙國彬在設(shè)計(jì)優(yōu)化運(yùn)維專場做了題為《DNV GL葉片行業(yè)創(chuàng)新項(xiàng)目》的演講。以下為演講內(nèi)容實(shí)錄：

DNV GL可再生能源認(rèn)證中國區(qū)總經(jīng)理趙國彬
 

　　今天因?yàn)閷＜抑v了很多目前葉片行業(yè)遇到的難題，比如說冰凍、腐蝕、維修等等。針對諸多難題，GL作為認(rèn)證公司也從認(rèn)證及標(biāo)準(zhǔn)的角度給出初步的研發(fā)和準(zhǔn)備，今天我就和各位分享一些我們準(zhǔn)備議題。

 

　　今天可能分四個(gè)部分，我給各位介紹一下。首先是2050年能源展望報(bào)告分析未來的趨勢。

 

　　第二個(gè)是DNV GL聯(lián)合工業(yè)開發(fā)項(xiàng)目，也就是JIPs項(xiàng)目，會(huì)針對葉片維修和葉片前院耐雨蝕測試的研究和葉片前院雨蝕機(jī)理研究

 

　　第三個(gè)是創(chuàng)新項(xiàng)目，我們有四個(gè)點(diǎn)可以和各位方面，第一個(gè)是DNV GL組織了全球?qū)嶒?yàn)室的對比。第二個(gè)葉片測試。第三個(gè)是我們的除冰和防冰的機(jī)理，優(yōu)缺點(diǎn)和認(rèn)證的要求。第四個(gè)就是生產(chǎn)容差的控制，在未來相信對各位都會(huì)有幫助。

 

　　最后也是一個(gè)很熱點(diǎn)的問題，就是管理體系、管理工具如何在生產(chǎn)現(xiàn)場能給以指導(dǎo)的原則分享。

 

　　首先介紹我們這個(gè)能源展望報(bào)告，DNV GL于2017年發(fā)布了2050能源展望報(bào)告，主要體現(xiàn)了我們未來的能源從哪里來、到哪里去的數(shù)據(jù)分析。我們舉幾個(gè)簡單的例子，以2030年的能源需求比較2015年會(huì)增長7%，耗電增長會(huì)增長140%。在未來電力將以可再生能源為主，包含太陽能、陸上風(fēng)電、水力發(fā)電、海上風(fēng)電，整個(gè)報(bào)告有七八十頁的報(bào)告，各位如果感興趣可以從下面這個(gè)網(wǎng)址下載，所有都是免費(fèi)的。這份報(bào)告相信各位專門已經(jīng)看過了，它對未來能源行業(yè)大的趨勢的判斷會(huì)有很清楚的數(shù)據(jù)的支撐。

 

　　這是我從中選取了一個(gè)趨勢圖，可以看到2050年我們的陸上風(fēng)電、海上風(fēng)電和太陽能占據(jù)了70%，詳細(xì)的是72%。這也是預(yù)示著未來2050年所有可再生能源的發(fā)展還是有非常廣闊的空間的。

 

　　第二點(diǎn)我就這邊介紹一下聯(lián)合工業(yè)項(xiàng)目和創(chuàng)新項(xiàng)目。什么是聯(lián)合工業(yè)項(xiàng)目呢？稍候就直接說JIP了。DNV GL每年會(huì)有新的議題去組織葉片廠、材料廠、高校、實(shí)驗(yàn)室等等共同研究和開發(fā)出技術(shù)難點(diǎn)的解決辦法，最后會(huì)給出一個(gè)實(shí)際的方案。

 

　　技術(shù)要求這是標(biāo)準(zhǔn)，也是被今天很多專家引述過的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，第三級就是我剛才講的JIP項(xiàng)目，所有的JIP項(xiàng)目會(huì)有最后的指導(dǎo)原則和推薦的實(shí)驗(yàn)辦法。測試方法的研究，0171，所有的這些標(biāo)準(zhǔn)在下面的網(wǎng)址上，或者登錄DNV GL的官網(wǎng)都可以下載。如果有疑問的也可以跟我們說。

 

　　針對剛才講的所有的JIP，目前有哪些呢？這邊快速選取了一些和我們現(xiàn)場緊密相關(guān)的，比如說連接螺栓的設(shè)計(jì)、系統(tǒng)的測試等等，基于雨蝕分析有雨蝕機(jī)理的研究。

 

　　對于以后風(fēng)場的管理會(huì)進(jìn)行分級管理。再接下來就是葉片維修的國際準(zhǔn)則。這些DNV GL有些完成了，有些正在進(jìn)行中。稍候我會(huì)過一下，我大概選了三個(gè)議題，和我們?nèi)~片也息息相關(guān)的項(xiàng)目。

 

　　首先是葉片維修全球聯(lián)合工業(yè)項(xiàng)目，大概的初衷就是聯(lián)合我們業(yè)主，就是主機(jī)廠、葉片廠、第三方維修公司以及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室或者原材料廠，共同開發(fā)和探討出來標(biāo)準(zhǔn)的葉片損傷模型、損傷類別，同時(shí)再討論出標(biāo)準(zhǔn)的維修方法，最后來形成我們剛剛講的JIP文件。

 

　　大家可能會(huì)問這份文件和各自客戶手中的文件有什么區(qū)別？這個(gè)會(huì)基于全行業(yè)的損傷分類分析，最后達(dá)成大多數(shù)人相關(guān)利益方的認(rèn)同，然后推向市場。同時(shí)也會(huì)考慮如何減少和修補(bǔ)的工作量，在修補(bǔ)的同時(shí)也會(huì)考慮到安全問題以及從長期的穩(wěn)定性來分析，并不是像現(xiàn)在可能整個(gè)維修都是初期。這個(gè)時(shí)間大概開始會(huì)在今年的第二季度，我們會(huì)進(jìn)行召集，到時(shí)候會(huì)發(fā)相關(guān)的邀請函給在座的各位，感興趣的可以跟我們反饋或者表達(dá)出意愿去參加。

 

　　最后會(huì)以標(biāo)準(zhǔn)的形式發(fā)布到市場，比如說針對葉片維修方的評估，針對葉片維修的認(rèn)證以及葉片維修工廠團(tuán)隊(duì)的認(rèn)證，也就是葉片維修團(tuán)隊(duì)要有資質(zhì)可以到任何地方做標(biāo)準(zhǔn)的維修。

 

　　第二個(gè)聯(lián)合項(xiàng)目是測試方法的判定，這個(gè)已經(jīng)于今年1月份，0171已經(jīng)發(fā)布了，感興趣的，大家可以去參考。這個(gè)主要是針對不同的前緣耐雨蝕，給主機(jī)廠等等一個(gè)真實(shí)的反饋，判定這個(gè)產(chǎn)品的性能。

 

　　這邊是選取的樣品的狀態(tài)，如果有看過設(shè)備的話，大家會(huì)知道這是一個(gè)很重要的東西。

 

　　第三個(gè)聯(lián)合工業(yè)項(xiàng)目是接著上一步開發(fā)的，這個(gè)項(xiàng)目還沒有開始。由于目前還沒有針對于保護(hù)風(fēng)電葉片的前緣涂層材料的設(shè)計(jì)方法，因此結(jié)合之前的JIP，我們會(huì)繼續(xù)探討如何開發(fā)出可以了解這種雨蝕的機(jī)理，以后用這個(gè)機(jī)理來指導(dǎo)我們涂層的設(shè)計(jì)方法。這些還沒有開始，但也有一些廠商想到了。

 

　　這個(gè)會(huì)從2018年的一二季度一直是召集期，目前國內(nèi)有一部分的客戶已經(jīng)報(bào)名參加了。這幅圖會(huì)給大家一個(gè)清楚的概念，不止是雨蝕的機(jī)械性能的分析，也從原材料的性能，還有整個(gè)涂層的受載方式，然后對于涂層受載方式的預(yù)判斷。另外對于圖層經(jīng)過疲勞狀態(tài)的損傷來判斷它的生命周期。現(xiàn)在我們用耐雨蝕測試方法只能判斷，但沒有人說這個(gè)8、9小時(shí)等于多少年。這個(gè)疲勞等效模式是有可能判斷出它的生命周期的。通過這樣的研究來發(fā)布RP，也就是我們的指導(dǎo)文件給涂料廠、整機(jī)廠，如何根據(jù)這些原則來設(shè)計(jì)。

 

　　下面我就講一些創(chuàng)新項(xiàng)目。首先第一個(gè)創(chuàng)新項(xiàng)目就是我們從去年底由DNV GL主導(dǎo)，并委托德國一個(gè)實(shí)驗(yàn)中心來開展全球首次DNV GL許可實(shí)驗(yàn)室，以及風(fēng)能行業(yè)的實(shí)驗(yàn)室，以復(fù)合材料樣品的實(shí)驗(yàn)室。目前這種多國家的以復(fù)合材料為基材的測試應(yīng)該在行業(yè)中還沒有。但是我們就想通過這種模式，我們不止是做了實(shí)驗(yàn)室的許可以及葉片廠的報(bào)告。同時(shí)我們也想搭建一個(gè)平臺(tái)給整個(gè)行業(yè)提供一個(gè)可標(biāo)定的或者參考的實(shí)驗(yàn)。在選取測試實(shí)驗(yàn)室的時(shí)候，這也是其中一個(gè)參考指標(biāo)。

 

　　其中測試的項(xiàng)目主要有兩種，拉伸和壓縮，纖維含量也是其中一項(xiàng)，比較簡單。截止目前為止，實(shí)驗(yàn)室從中國、德國、美國、荷蘭、英國等超過20個(gè)實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)參加，目前已經(jīng)報(bào)名結(jié)束，大概到今天第一季度就截止了。接下來要準(zhǔn)備所有的樣品、下一步的評判、測試以及數(shù)據(jù)搜集工作。

 

　　第二個(gè)創(chuàng)新研發(fā)項(xiàng)目，可能這個(gè)就是全新的項(xiàng)目。目前測試防雷會(huì)成為熱點(diǎn)，以前測試的時(shí)候大家可能有印象葉片是要切掉的。我們仔細(xì)讀這個(gè)要求，要求葉片要驗(yàn)證，所有的防雷系統(tǒng)是有作用的，但是它形成了一個(gè)矛盾。目前的實(shí)驗(yàn)臺(tái)是不夠的，另外測試的時(shí)間長、成本高。

 

　　針對這一點(diǎn)，DNV GL作為認(rèn)證公司也是深深感受到客戶的需求。所以DNV GL結(jié)合電工委員會(huì)出了折中的方案。第一個(gè)小葉片、葉尖按照認(rèn)證來做，第二個(gè)是葉尖可以切掉。第三個(gè)是既沒有相似的防雷系統(tǒng)已經(jīng)做過測試，但是70米、80米的切了葉尖，給出了一個(gè)澄清可以定義相應(yīng)的電纜的長度，驗(yàn)證電纜的連接、螺栓的連接，葉尖接轉(zhuǎn)器的粘接，還有疲勞度和離心力。這樣提交計(jì)算報(bào)告，如果評估工程師能夠接受這種方式、這種結(jié)果，整個(gè)切葉尖的問題就解決了。

 

　　下一個(gè)就是我們的防冰和除冰系統(tǒng)，最下面是主機(jī)RP，再下面是極限條件下主機(jī)，其中有葉片，因?yàn)榻裉煳覀冎饕v葉片，兩幅圖就是一個(gè)圖示。我們可以看到低溫環(huán)境和結(jié)冰環(huán)境還是有很大不同的。我們?nèi)~片結(jié)冰時(shí)間要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氣象結(jié)冰的時(shí)間，所以我們今天有很多防結(jié)冰葉片的方式方法甚至冰載。其實(shí)最容易解決的就是不讓它結(jié)冰，我們現(xiàn)在有些廠已經(jīng)在開發(fā)，甚至有些已經(jīng)開發(fā)出來了。

 

　　目前兩個(gè)大的主流系統(tǒng)就是防冰和除冰，防止結(jié)冰和把已經(jīng)結(jié)的冰除掉，他們都可以考慮主動(dòng)和被動(dòng)系統(tǒng)。目前和行業(yè)中兩個(gè)主流的系統(tǒng)，前緣加熱板和內(nèi)部加熱，這兩個(gè)是主流的，可以單獨(dú)使用，也可以混合使用。

 

　　右邊是我們從市場公開的信息搜集到，比如說Vestas、西門子，他們用到的防冰和除冰的辦法。這兩種方法好不好呢？非常好，但是同時(shí)也有它的局限。

 

　　首先就是前緣加熱，葉片的結(jié)構(gòu)實(shí)際上是發(fā)生了改變，制造業(yè)會(huì)有一定的挑戰(zhàn)，因?yàn)槲覀兪羌訜岬南到y(tǒng)，要和前緣貫徹進(jìn)去也是難點(diǎn)。

 

　　另外就是防雷的問題，一定要有碳纖維的部件加入，所有防雷的測試大電壓、大電流要重新做。

 

　　第三個(gè)就是在加熱過程中局部的原材料溫度會(huì)過熱，剛才按照極限條件下的風(fēng)機(jī)有要求，所有原材料溫度大于65度的，所有原材料的性能要重新做一評判。

 

　　第四個(gè)就是熱鼓風(fēng)機(jī)的效率。從葉根一直到葉尖可以看到也是很長，以后葉尖會(huì)越來越長，所以葉尖的風(fēng)還是不是熱，是一個(gè)很大的問題。

 

　　第二個(gè)就是葉片結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，這個(gè)結(jié)構(gòu)變化主要是熱空氣從整個(gè)葉片的浮板到箱體中，如何更好地循環(huán)，加大熱循環(huán)效率，所有的浮板要打孔。

 

　　第三個(gè)難點(diǎn)就是外在的鼓風(fēng)機(jī)以及電機(jī)格外地重，所以載荷也要重新做計(jì)算。再就是和前緣加熱一樣的，如果有判斷超過65度的同樣也需要重新做測試。

 

　　所有的這些我們已經(jīng)有詳實(shí)的文件和案例，所以在這方面但凡有客戶有防結(jié)冰系統(tǒng)，不管是混合用還是單獨(dú)用，或者需要有相關(guān)的業(yè)務(wù)，可以隨時(shí)跟我們說。

 

　　另外是工業(yè)容差，我記得在新標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布的時(shí)候，其中一個(gè)非常大的不同就是我們的生產(chǎn)工業(yè)容差首次把生產(chǎn)和設(shè)計(jì)重新結(jié)合。偏差需要在設(shè)計(jì)之初就考慮進(jìn)去，這個(gè)是在GL2010中是沒有的。

 

　　首先我們看從1.3只考慮了工業(yè)的影響，只是做了分類，但是沒有做過多的工作。如果是1.1，工藝影響已經(jīng)定義了，并且量化了。量化是指通過仿真及計(jì)算工具的模式量化。比如有很多計(jì)算報(bào)告量化了，能證明它在這個(gè)容差下可以達(dá)到相應(yīng)的性能。最極致的就是1.0，可以量化并且完成測試。完成測試是非常難的，我們帶現(xiàn)場，所有葉片同仁應(yīng)該知道，所有的褶皺等等不下20或30種，所有相關(guān)有容差的地方都要測試。所以結(jié)合我們上一個(gè)實(shí)驗(yàn)室來說，我們一直用標(biāo)準(zhǔn)的樣品，非標(biāo)準(zhǔn)的樣品如何實(shí)現(xiàn)實(shí)際上是一個(gè)難題。我已經(jīng)知道有一些客戶已經(jīng)開始做，我也希望有越來越多的客戶做自己的技術(shù)儲(chǔ)備，去滿足DNV GL或者即將發(fā)布的，其實(shí)有相關(guān)容差都在里面。

 

　　降本增效是我們今天一直在講的，原材料價(jià)格下降是一方面，整個(gè)工藝變化和控制也是一方面。這里面主要是1.71和2.21是能降下來的空間。2.21我們相當(dāng)于有這個(gè)系數(shù)，如果有新標(biāo)準(zhǔn)可以往右邊看。這部分如果生產(chǎn)容差被驗(yàn)證了，我們直接取系數(shù)1.0很多問題就解決了，如果降到極致大概是15%—25%之間。可能有些歐洲的企業(yè)，他的同類產(chǎn)品會(huì)被國內(nèi)輕40%，會(huì)做到比這個(gè)更極致。

 

　　在這個(gè)過程中作為DNV GL認(rèn)證公司，我們能提供什么樣的服務(wù)呢？我想如果說有客戶針對于這個(gè)容差想做測試的時(shí)候，我們可以去參與到這個(gè)項(xiàng)目中，同時(shí)可以對于測試程序、仿真測序方法和測試結(jié)果的驗(yàn)證都去給一個(gè)充分的理論的支撐。最后這些所有的數(shù)據(jù)都將作為每一個(gè)葉片廠或者設(shè)計(jì)公司的數(shù)據(jù)庫，在今后做驗(yàn)證的時(shí)候就不用再做，大概就是一次性的工作。以后在生產(chǎn)容差的數(shù)據(jù)庫相當(dāng)于可以提交給任何認(rèn)證公司，不僅是DNV GL，其他公司都是通用的。

 

　　最后一個(gè)是APQP4Wind，這也是熱點(diǎn)問題，我們剛才一直講設(shè)計(jì)、生產(chǎn)。這個(gè)相當(dāng)于專門為風(fēng)電開發(fā)了，如果熟悉相關(guān)工具的，大家都清楚這個(gè)是由Vestas、西門子等等公司共同開發(fā)出，以APQP為核心，并有相關(guān)的基金會(huì)支持，去年推向市場。目前也向整個(gè)行業(yè)去公開，DNV GL作為指定的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，可以對于整個(gè)行業(yè)進(jìn)行培訓(xùn)。它的主要目的就是第一次打通了我們主機(jī)廠以及主機(jī)廠相關(guān)的一級供應(yīng)商大部件，甚至主要的二級供應(yīng)商，比如說原材料等等來完全所有的生產(chǎn)上的安排，然后設(shè)計(jì)上的評定、事件的評定以及整個(gè)風(fēng)險(xiǎn)的控制，最終也能達(dá)到我們的降本和增效的目的。

 

　　它大概分7個(gè)階段和50個(gè)元素，所有的元素會(huì)針對我們生產(chǎn)線上目前實(shí)際上的情況，因?yàn)槎鄶?shù)行業(yè)現(xiàn)場的情況還是有標(biāo)準(zhǔn)的。這塊在接下來兩年到三年會(huì)有非常大的變化，這里面也包括了如何落地的測試等等。

 

　　剛剛講APQP，它也不是強(qiáng)制性的，是行業(yè)自動(dòng)自發(fā)的。我們現(xiàn)在講世界前幾名的主流主機(jī)廠已經(jīng)在大力地推行這一塊，我想這個(gè)APQP4Wind很快會(huì)推行。但這個(gè)并不是針對所有的工廠可以，一定針對某一家特定的生產(chǎn)環(huán)節(jié)去開發(fā)出來一個(gè)管理工具。不是是APQP，同時(shí)也包含了PAP、PFMEA、SPC、MSA。它結(jié)合我們風(fēng)電最大的特點(diǎn)，就是小樣本、重資本，和汽車正好是反的，汽車是可重復(fù)性，每一臺(tái)的價(jià)值都比較低。結(jié)合這個(gè)去開發(fā)APQP4Wind非常適合風(fēng)電行業(yè)的細(xì)節(jié)管理，和現(xiàn)在很多公司的精英化管理還不一樣，可能會(huì)把每一步的風(fēng)險(xiǎn)判定和技術(shù)結(jié)合在一起，最后融到我們所有的系統(tǒng)，形成對接。這就是我們講的大數(shù)據(jù)平臺(tái)都會(huì)做到一起。

 

　　（內(nèi)容來自現(xiàn)場速記，未經(jīng)本人審核）