مشاكل التشغيل والصيانة في محطات طاقة الرياح البحرية وتحليل اتجاهات التطوير

مشاكل الصناعة

(أ) قضايا السلامة المعلقة

تنتشر مشاريع طاقة الرياح البحرية بشكل رئيسي في المناطق الساحلية والبحرية، حيث تواجه البيئات البحرية القاسية، مثل تآكل أمواج البحر والملح، والتدمير المتهور للأعاصير، وما إلى ذلك، احتمالية تلف توربينات الرياح، مما يزيد من صعوبة صيانتها. يعمل مشغلو التشغيل والصيانة على ارتفاعات عالية في بيئة معقدة، والرياح القوية تجعل المشغلين تحت ضغط كبير، وهناك خطر السقوط من ارتفاع؛ تتميز مرافق طاقة الرياح بخصائص الشحن الكهربائي، وسيؤدي التشغيل غير السليم أيضًا إلى حوادث الصعق الكهربائي؛ سفن التشغيل والصيانة ليست احترافية بما فيه الكفاية، وتنتمي العديد من السفن إلى السفن التقليدية، وفي البحر في منطقة الرياح القوية والأمواج، تكون مقاومة الأمواج ضعيفة وقدرة الإرساء غير كافية، مما يؤدي إلى مخاطر السلامة في العمليات البحرية، وهي أيضًا واحدة من الصعوبات التي تسبب الحوادث.

يشمل تشغيل وصيانة طاقة الرياح البحرية نطاقًا واسعًا من المحتوى، يشمل قطاعات صناعية متنوعة، مثل الهندسة البحرية، والسفن، والكهرباء، ورصد الرياح، وغيرها. وتتطلب الكفاءة الفنية لموظفي التشغيل والصيانة، واحترافيتهم، وقدرات السلامة والإنقاذ متطلبات عالية. في الوقت الحالي، لا تتسم معايير التشغيل في قطاع التشغيل والصيانة بأكمله بالتجانس، كما أن جودة الموظفين ليست موحدة، ونظام إدارة السلامة غير متين ومثالي. ومع التطور المستقبلي لحقول طاقة الرياح البحرية في المياه العميقة، ومع مواجهة ظروف تشغيل وصيانة أكثر صعوبة وتحديات تشغيل وصيانة أشد، سيصبح التشغيل والصيانة الآمنان قضية بالغة الأهمية في تطوير هذه الصناعة.

محطة طاقة الرياح البحرية
محطة طاقة الرياح البحرية

(ب) انخفاض كفاءة التشغيل والصيانة

تتأثر عمليات تشغيل وصيانة طاقة الرياح البحرية بالأعاصير والمد والجزر والضباب والعواصف الرعدية وغيرها من الأحوال الجوية السيئة، في حين أن منطقة التشغيل ستكون بها ضفاف كبيرة، ومنطقة المد والجزر لكل تأثير مد وجزر واضح، ومشاكل إمكانية الوصول التشغيلية، وصعوبات اختيار معدات النقل، وبالتالي فإن الوقت الفعال لعمليات الصيانة البحرية لديه قيود فترة النافذة الواضحة، وتخضع لمجموعة متنوعة من العوامل، ولا تزال عملية تشغيل وصيانة طاقة الرياح البحرية في الصين في مرحلة خشنة من التطوير، ودرجة التحسين غير كافية، لذلك هناك مشكلة انخفاض الكفاءة، والصيانة ليست في الوقت المناسب سوف تتسبب في فقدان توليد الطاقة.

الأسباب المحددة لعدم كفاءة تشغيل وصيانة طاقة الرياح البحرية هي كما يلي:

(1) يعتمد نموذج الصيانة على وجود تأخير في الخطة. لا يزال التشغيل الفعلي لطاقة الرياح البحرية وصيانتها يعتمد بشكل رئيسي على طاقة الرياح البرية كخطة صيانة رئيسية، وصيانة الأعطال كملحق. سيؤدي نظام الصيانة المخطط هذا إلى تأخير في اكتشاف الأعطال، مما يؤدي إلى تأخر الصيانة.

(2) إن درجة رقمنة التشغيل والصيانة ليست كافية، على الرغم من الالتزام في السنوات الأخيرة مع الإنترنت الصناعي وتطبيقات البيانات الضخمة بالقيام بمراقبة الدولة والإنذار المبكر، ولكن لا تزال هناك صوامع بيانات تشغيل توربينات الرياح البحرية

(3) إن إمكانية الوصول إلى وسائل النقل ليست كافية لتؤدي إلى نافذة أكثر محدودية، وأصبح استخدام سفن التشغيل والصيانة المهنية في أوروبا أكثر شيوعًا، ولا تزال الصين مرحلة تطوير أساسية، ومقاومة الموجة للسفن غير المهنية، والقدرة على التحميل من الصعب دعم التنفيذ الفعال لخطة التشغيل والصيانة.

(ج) ارتفاع تكلفة التشغيل والصيانة

وفقًا لأحدث البيانات الصادرة عن الوكالة الدولية للطاقة المتجددة، تبلغ تكاليف تشغيل وصيانة طاقة الرياح البحرية ضعفين إلى ثلاثة أضعاف تكاليف طاقة الرياح البرية. تشمل تكاليف التشغيل والصيانة الأجزاء الثابتة والمتغيرة، وتمثل حوالي 20%-25% من إجمالي الاستثمار، وهي تأتي في المرتبة الثانية بعد تكلفة شراء توربينات الرياح. إن خفض تكاليف التشغيل والصيانة لخفض تكلفة الطاقة المُستوية لمشروع طاقة الرياح البحرية له تأثير مهم. تشمل تكاليف تشغيل وصيانة طاقة الرياح البحرية استبدال الأجزاء الكبيرة، وتشغيل وصيانة السفن، وقطع الغيار، وتكاليف الإدارة الأخرى، وتمثل تكاليف الإصلاح حوالي 50% من تكاليف الصيانة، بينما تمثل تكاليف تشغيل وصيانة السفن 20%.

الأسباب المحددة لارتفاع تكاليف التشغيل والصيانة هي كما يلي:

(1) يؤدي ارتفاع معدل فشل الوحدة إلى ارتفاع تكاليف الصيانة، كما أن معدات طاقة الرياح معرضة لرذاذ الملح والأعاصير والأمواج والبرق وغيرها من الظروف القاسية، كما أن مكونات توربينات الرياح معرضة للفشل مما يؤدي إلى عبء عمل صيانة كبير؛

(2) تتطلب عمليات التشغيل والصيانة لطاقة الرياح البحرية من السفن تحقيق ذلك، وتشكل المواقف المختلفة أنواعًا مختلفة من السفن، ويتطلب تطبيق السفن تكاليف الإدخال أو تكاليف الإيجار؛

(3) لا يزال وضع صيانة توربينات الرياح البحرية يعتمد على الصيانة الدورية واستكشاف الأخطاء وإصلاحها "التشغيل والصيانة السلبية"، وعدم وجود تشخيص فعال للأخطاء وقدرات التحذير عن بعد، سوف يتسبب في ارتفاع تكاليف الصيانة وفقدان الطاقة وغيرها من المشاكل المعلقة، مما يؤثر على إيرادات توليد الطاقة للمشروع.

محطة طاقة الرياح البحرية
محطة طاقة الرياح البحرية

اتجاهات التنمية

(1) المعيار موحد تدريجيا

أولاً، من حيث سياسة السلامة، وفي تعريف المسؤولية، وإدارة موظفي التشغيل والصيانة، وإدارة سفن التشغيل والصيانة وغيرها من الجوانب واضحة، وسوف يقوم المستقبل تدريجياً بتحديث المعايير والمتطلبات على مستوى الصناعة.

ثانيًا، فيما يتعلق بمعايير وقواعد تشغيل الصناعة، يتعين على الصناعة تلخيص تجارب ممارسات التشغيل والصيانة الحالية، ووضع مجموعة من معايير وقواعد تشغيل التشغيل والصيانة الموحدة للصناعة، ولوائح موحدة للتكنولوجيا (مثل مواصفات القبول، والتآكل البحري، والحماية الكهربائية)، وجودة سلسلة التوريد، ومتطلبات تدريب الموظفين. يُحسّن توحيد العمليات التشغيلية كفاءة وجودة العمليات في الصناعة بأكملها، حيث تُحسّن الشركات المعايير وفقًا للقواعد، وتُعالج الخطوات وفقًا لوثائق التوجيه التشغيلي، مما يُحسّن التقييس والسلامة وكفاءة العمليات بشكل فعال، ويعزز القدرة التنافسية.

(2) زيادة الطلب على السفن المهنية

من أجل تحسين كفاءة التشغيل والصيانة وتقليل تكاليف التشغيل والصيانة، من الضروري تأمين موارد السفن المتخصصة، والحصول على القدرة على الجمع بين أنواع مختلفة من معدات السفن المتخصصة وفقًا لظروف المشروع، واقتراح الحلول المستهدفة الأكثر ملاءمة لتقليل وتقليل الوقت وتكلفة استبدال الأجزاء الكبيرة وتشغيل وصيانة السفن، وبالتالي فإن تكوين أصول السفن المهنية هو ضمان فعال لتحسين الفوائد الاقتصادية لمزارع الرياح.

في الوقت الحاضر، يتم استخدام السوق بشكل شائع لسفينة التشغيل والصيانة ذات الوحدة الواحدة، والتي من الصعب تلبية متطلبات مقاومة الرياح والأمواج، ومقاومة الاصطدام، والإنقاذ البحري وغيرها من عمليات السلامة، وموارد سفن التشغيل والصيانة الاحترافية ذات مقاومة الأمواج الجيدة، وقابلية التحميل القوية، والسرعة العالية، وقدرة الرسو القوية وعامل الأمان العالي نادرة للغاية.

(3) التشغيل والصيانة الذكية لتحسين الدقة

إن جوهر الإدارة الهزيلة يكمن في تقليل أشكال الهدر المختلفة من خلال التحليل الفعال للحالة الحالية للتشغيل والصيانة، بما في ذلك هدر تكاليف التشغيل والصيانة، وهدر وقت التشغيل والصيانة، وفائض أو نقص قطع الغيار.

تتجلى الوظيفة الرئيسية للتشغيل والصيانة الذكية في ثلاثة جوانب:

1. من خلال معدات المراقبة وتكنولوجيا التوأم الرقمي لتحقيق مراقبة حالة مزارع الرياح، وبناء منصة إدارة التشغيل والصيانة الذكية لتحقيق الإنذار المبكر، لتكون قادرة على العثور على الأخطاء في أقرب وقت ممكن، للحد من إمكانية استبدال الأجزاء الكبيرة؛

2. ثالثا، توفير استراتيجية علمية ومخصصة للتشغيل والصيانة وفقا لظروف مزرعة الرياح والحالة الحالية للتشغيل، من خلال بناء نموذج التشغيل والصيانة للقيام بعمل جيد في تخصيص الموارد وتحسين الاستراتيجية، لتحقيق خفض التكاليف والكفاءة؛ ثالثا، توفير استراتيجية علمية ومخصصة للتشغيل والصيانة وفقا لظروف مزرعة الرياح والحالة الحالية للتشغيل.

3. من خلال نظام التشغيل والصيانة الذكي في إدارة قطع الغيار، وإدارة الموظفين، وإدارة العمليات بشكل أكثر دقة، لملفات توربينات الرياح، ومعلومات المعدات، ومعلومات إدارة الموظفين، والمعلومات الأرصاد الجوية للإدارة الذكية، وتحسين عملية التشغيل والصيانة وتنفيذ درجة التوحيد القياسي.

(4) مقدمو خدمات التشغيل والصيانة الشاملة قادرون على المنافسة

يتجه المطورون ومصنعو الآلات ومقدمو خدمات التشغيل والصيانة من جهات خارجية، بالإضافة إلى عدد كبير من الشركات، نحو دخول عالم خدمات التشغيل والصيانة البحرية، حيث يتمتع كل منهم بخبرة واسعة في تقديم الخدمات ومحاولة توفير حلول متنوعة، مع الحفاظ على نقاط قوة كل منهم في عملية التأسيس. يُعد مصنعو الآلات من أبرز الخبراء التقنيين في مجال أعمال التشغيل والصيانة، ولكنهم يعتمدون فقط على خصائص توربينات الرياح الخاصة بهم لإطلاق خدمات تشغيل وصيانة مخصصة للوحدات، بالإضافة إلى إجراء اختبارات وإصلاحات دورية لأساسات وأبراج توربينات الرياح، مما يؤدي إلى تجاهل أعراض أمراض أساسات توربينات الرياح المبكرة، مما يؤدي لاحقًا إلى سلسلة من ردود الفعل السلبية التي تسببت في عواقب وخيمة.

مع النمو السريع لطاقة الرياح البحرية المُركّبة، وزيادة زمن تنظيف أساسات توربينات الرياح بمياه البحر، سيزداد استقرار أساسات توربينات الرياح مستقبلًا، بالإضافة إلى مشاكل أخرى، مما سيؤدي إلى زيادة تكاليف التشغيل والصيانة. في الوقت الحالي، يتجه تطوير طاقة الرياح البحرية تدريجيًا نحو عصر التعريفات الثابتة، ويستمر تحسين معايير خدمات التشغيل والصيانة، ويتم إجراء أبحاث وتطوير واختبارات لتكنولوجيا طاقة الرياح البحرية فوق الماء وتحت الماء باستخدام معدات آلية، لتوفير خدمات آمنة وفعالة. وبفضل قدرات الخدمة الشاملة المُخصصة والمتكاملة لمُزوّدي التشغيل والصيانة، سيحتلّ مزودو خدمات التشغيل والصيانة مكانة رائدة في السوق في ظلّ التطور التكراري المُستمرّ لهذه الصناعة.

 في التحليل الموجز: مشاكل تشغيل وصيانة طاقة الرياح البحرية واضحة، مصدر المشكلة الأول لبيئة التشغيل لديه عامل صعوبة وخاصة، كما تبين أن عملية الطوارئ صعبة، ومخاطر السلامة، وعوامل الطقس تؤدي إلى انخفاض كفاءة الاستجابة والعديد من الصعوبات الأخرى؛ لم يتم الكشف عن حجم الصناعة بالكامل، لذلك لا يزال التطوير في المرحلة الأولية الخام، ونقص الطريقة الفعالة والمهنية والذكية لحل المشاكل الطبيعية الناجمة عن بيئة التشغيل الخاصة، والتي تنعكس في النهاية في انخفاض الكفاءة والتكاليف العالية، وترتبط مباشرة بدورة حياة طاقة الرياح البحرية بأكملها من الإيرادات والتنمية الحميدة.

محطة طاقة الرياح البحرية
محطة طاقة الرياح البحرية

شركة بولاند للطاقة المتجددة المحدودة، شركة متكاملة للطاقة الجديدة، تُقدم لكم حلولاً متكاملة عالية الجودة لطاقة الرياح والطاقة الشمسية وأنظمة تخزين الطاقة. بولاند الآن شركة تابعة لشركة CRRC، وهي مسؤولة عن التوسع الخارجي لأعمال CRRC في مجال طاقة الرياح والطاقة الشمسية. نمتلك سلسلة توريد داخلية متكاملة نسبيًا، وشبكة خدمات، وجودة منتجات وتقنيات ممتازة.

بولاند توفر محطة توليد الكهرباء EPC والاستثمار والاستحواذ في محطة توليد الكهرباء.

لا تتردد في الاتصال بنا إذا كنت بحاجة إلى أي دعم فني.

بريدي الإلكتروني: marketing@boland-hydroturbine.com

واشنطن: +8613923745989

انقر على صفحة الفيسبوك

انقر فوق موقع الشركة

شارك هذا المنشور

مدة الانتقال (مللي ثانية)

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

انتقل إلى أعلى
يستخدم هذا الموقع ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربةسياسة الخصوصية
ماذا يمكننا أن نفعل لك؟