風電場設備安裝施工及其管理

摘 要 風力發(fā)電近年來得到廣泛應用，我國的風電場在迅速崛起。風電場是一種清潔的可再生資源，是當前不可再生能源的很好的補充替代物。但是其對設備和技術的要求也比較高。近年來，對于風電的研究已經成為了熱門的課題。本文首先對風電場的相關概念和內容進行了描述，然后揭示了風電場設備安裝施工過程中的主要內容，通過因素分析、文獻研究、定性分析等方法，探討了風電場設備安裝施工過程中經常遇到的問題及其原因分析，得出施工環(huán)境的惡劣和風電場建設所需設備的笨重是施工中的難題的結論，并對此提出了使用先進設備和有效縮短施工時間的方法來解決上述問題。最后本文對風電場的管理問題進行了簡單的介紹，對管理中的一些細則如安全環(huán)保問題提出了自己的建議。

關鍵詞 風電場；設備安裝；施工；管理

隨著經濟的飛速發(fā)展，科技的進步，人們消費觀念的轉變，物質生活水平的提高，環(huán)保問題的日益突出，對能源的需求也在不斷的提升中。但是很多可再生資源在短期內得不到補充，而不可再生資源如煤炭、石油等的價格更是一路飆升，能源壓力巨大，經濟發(fā)展受到制約。很多國家展開了對其他綠色能源如水力發(fā)電、風力發(fā)電等的開發(fā)利用。

風力發(fā)電作為一種清潔的可再生能源，又是目前新能源中發(fā)電技術中最成熟和最具規(guī)模開發(fā)條件的發(fā)電方式之一，因此迅速受到世界各地的推廣。我國豐富的風力資源，近年來，也得到了迅速地開發(fā)。

1風電場概述

1.1風電場概念和內容

顧名思義，風電場是指將風能捕獲、轉換成電能，并通過輸電線路送入電網的場所，主要由四部分構成：

1）風力發(fā)電機。即風力轉換成電力的裝置；

2）道路。風力發(fā)電機旁邊的檢修通道，變電站站內站外的通道，風電場內的道路，以及風電產的進出通道；

3）集電線路。分散布置的風力發(fā)帶年紀組所發(fā)電能的匯集和傳送通道；

4）變電站。風電場的運行監(jiān)控中心和電能配送中心。

1.2我國風電場現(xiàn)狀

早在80年代，我國就開始了對風力發(fā)電的接觸，但是當時的風力發(fā)電機的

關鍵技術被國外的公司把持，我國的一些風力發(fā)電場都最后虧損倒閉。后來，我國引進國外先進技術，開發(fā)適合我國地域特征的風電場，截至目前，我國的風電場已經分布新疆維吾爾自治區(qū)、廣東、遼寧等在十多個省區(qū)了。到2010年，我國的風電裝機容量已經突破了3 000萬kW，赫然成為了全球最大的風電市場和風力發(fā)電機組生產基地 。

我國的風電發(fā)展迅速，勢頭強健，但是和發(fā)達國家相比，仍由很多的技術不足，風電設備仍需改進。

2風電場設備安裝施工

風電場的建設主要包括設備安裝工程、建設工程和其他費用，本文主要關注風電場設備安裝施工部分。

2.1風電場設備及其安裝工程

風電場的設備安裝工程主要包括構成風電場固定資產的全部設備以及其安裝施工工程。主要包括以下幾個部分：

1）發(fā)電設備及安裝工程

包括風力發(fā)電機組的機艙、葉片、塔筒、機組配套電器設備、機組變壓器、集電線路、出線設備等及其安裝。

2）升壓變電設備及其安裝工程

包括主變壓器系統(tǒng)、配電裝置、無功補償系統(tǒng)、所用電系統(tǒng)和電力電纜等設備及其安裝。

3）通信及控制設備及其安裝工程

包括監(jiān)控系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、繼電保護系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、遠動及計費系統(tǒng)等設備及其安裝。

4）其他設備及其安裝工程

包括采暖通風和空調系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、車輛生產、勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生工程以及全場接地等設備及其安裝。并且包括備品備件和專用工具等上述未提及的其他所有設備及其安裝.

2.2風電場設備安裝施工細則

風電場設備及安裝工程浩大繁瑣，在施工過程中需要考慮諸多因素。

在施工前期，需要認真選址。我國現(xiàn)有的風力資源分布圖比較粗糙，所以在進行風力資源的選址時需要小心謹慎，實地考察。不僅如此，還有考慮到環(huán)境保護、對當?shù)鼐用窈铜h(huán)境的影響等。

隨著科技的進步，風力發(fā)電機的單機容量在不斷地增大，而伴隨著單機容量的增大，風力發(fā)電塔也越來越高了，葉輪直徑和發(fā)電機的重量也直線上升，顯得笨重，在運輸安裝過程中就比較困難，對吊裝機械的要求也大大提高了，這對施工也造成了不少困難。這時就需要比較大型的起吊機進行施工，在進行主吊機械選型時需要慎重，如履帶式起重機。而吊車負荷率最好是額定負荷的85%左右，這樣利于解決各種突情況，如水坑、石塊、樹木等的影響。

而且我國的風力資源大多集中在北方、西北、東北草原等地，這些地方的風電場的地理位置都比較偏僻，自然條件比較惡劣，交通不是很方便，在施工中帶來諸多不便。此外，在我國北方，氣候也是詭異多變，春冬多風，而夏季多雨，秋季短暫，如果在這樣的地方修建風電場，勢必會受到當?shù)貧夂虻挠绊�，施工時間只能集中在夏秋季節(jié)，而夏秋季節(jié)時間短暫又多雨，這就會造成有效的施工時間大大地縮短。當對氣候無可選擇時，我們可以選擇優(yōu)化施工的器械，加快施工的速度，這是其一。此外，優(yōu)化施工程序也是一個很好的辦法。比如，在進行風電場的建設過程中，道路的建設是非常重要的。可以集中力量先修好道路，而對于道路的修建也是很有考究的，由于這樣的道路不僅要承受混凝土、鋼筋水泥等材料的運輸，還需要能夠承受住大型吊車器械的來回運行，所以對于基礎道路的建設需要夯實。然后在進行其他項目的開展，這樣磨刀不誤砍柴工，反而能加快施工的速度。再例如，當施工道路修好以后，應該著手于控制樓的建設，因為風電機的安裝可以安裝一臺就投入生產一臺，所以先進行控制樓的建設是最優(yōu)的資源配置。

同時，施工過程中對環(huán)境的保護也是很關鍵的。我們不能以破壞環(huán)境，損害當?shù)厣鷳B(tài)平衡為代價來進行經濟生產，這樣反而違背了清潔能源的初衷，所以，在施工的過程中，需要明確環(huán)境保護的主旨，細化環(huán)境保護的措施。由于車輛的行使，器材的堆積，施工開始挖掘土方等都會對當?shù)氐闹脖辉斐善茐模�這就需要制定植被的回復方案，盡量減少對環(huán)境的影響。

3風電場管理

風電場的管理包括對于設備的檢修維護，對安全問題的重視，對環(huán)境的保護等等。

3.1設備檢修

由于我國的風電設備行業(yè)剛剛興起，風電設備受到關鍵零部件技術瓶頸的制約現(xiàn)象比較嚴重，所以，定期對風電場各項設備進行檢修維護替換，對于風電場的順利運行時非常重要的。在風電機的質保期間是由廠家進行設備檢修維護，但是隨著風電場規(guī)模的擴大，設備檢修維護的工作重心將從廠家轉移到企業(yè)內部。所以對于規(guī)模較大、建設風電場較早的企業(yè)可以創(chuàng)建自己的設備檢修專業(yè)隊伍，

專門對自己的風電場設備進行統(tǒng)一的檢修維護。此外，對于設備的管理可以借助網絡智能化的管理，節(jié)約人工成本。

3.2安全問題

這里提到的安全問題指風電場內部和外部兩個方面。

3.2.1風電場內部安全問題

風電場內部員工首先要牢牢樹立“安全第一”的觀念，采取“預防為主，綜合治理”的方法。而風電場的修建大多在比較惡劣的環(huán)境之中，從選址、規(guī)劃、投產到后期的維護過程中都具有很多的危險點，所以每個環(huán)節(jié)都需要工作人員深入?yún)⑴c，密切關注，提前制定防范措施，防止意外發(fā)生時手忙腳亂。

風電場的運行需要工作人員的巡視和定期檢修，工作人員不僅需要掌握風力發(fā)電機的主要的結構性能和所涉及的專業(yè)技能，還必須具備檢修技能。需要時還必須爬上低則四五十米，高則七八十米的風筒進行檢修，所以，對于內部工作人員的安全問題必須重視，工作人員也需定期進行安全意識的培訓。

3.2.2風電場外部安全問題

風電場在一年四季的運行中，經常會遇到臺風、雷電、鹽霧等的自然因素的影響。臺風由于靜載荷和動載荷疊加效應會對發(fā)電機組產生破壞；雷電是對風電場影響嚴重的一種天氣災害，它的巨大能量會破壞風力發(fā)電機的葉片、擊穿絕緣層，甚至燒毀元器件；鹽霧多在南方沿海地帶，其中含有的大量鈉正離子會在葉片表面形成一層覆蓋層，影響葉片的氣動性能，并且經過一系列化學反應破壞設備強度，會有氧化物生成，使設備產生接觸不良的現(xiàn)象，給安全和經濟都帶來很大的隱患 。

所以，對于各種自然天氣帶來的問題也必須予以重視，并且經常巡查，及時處理。

3.3環(huán)保

環(huán)保問題也是促進開發(fā)風力資源的一個很大初衷，所以，風電場更加需要注重環(huán)境保護的管理。

在選址初期，除了對于風力資源的考慮外，還需要考慮風電場的建設是否會破壞當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。

而在風電場建成運行之后，更應該處理好產生的各種廢棄物，防止污染材料的外泄，及時清理廢氣污染物，把對環(huán)境的威脅破壞降到最低 。

風力發(fā)電已經成為了全球新能源的一大趨勢，我國的風電發(fā)展迅速，風電場

分布廣泛，但是風電場的設備安裝施工及其管理仍然有很多方面需要重視。相信在我國的不斷努力下，我國風電行業(yè)將會愈加興盛。

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