第四屆中國國際風(fēng)電復(fù)合材料高峰論壇（CWPC2018）于2018年3月30日上午在江蘇省阜寧縣天鵝湖大酒店隆重召開，來自海內(nèi)外的200多個企業(yè)、600多余位風(fēng)電行業(yè)、復(fù)材行業(yè)的精英參加了本屆盛會。上午的開幕式結(jié)束之后，高峰論壇分別設(shè)置了新材料、新技術(shù)專場，設(shè)計運維優(yōu)化專場，新產(chǎn)品發(fā)布會專場，技術(shù)工藝創(chuàng)新專場，產(chǎn)業(yè)鏈對話專場等多個專場，將呈現(xiàn)大量精彩內(nèi)容。
DNV GL可再生能源認證中國區(qū)總經(jīng)理趙國彬在設(shè)計優(yōu)化運維專場做了題為《DNV GL葉片行業(yè)創(chuàng)新項目》的演講。以下為演講內(nèi)容實錄：
DNV GL可再生能源認證中國區(qū)總經(jīng)理趙國彬
今天因為專家講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作為認證公司也從認證及標(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。
今天可能分四個部分，我給各位介紹一下。首先是2050年能源展望報告分析未來的趨勢。
第二個是DNV GL聯(lián)合工業(yè)開發(fā)項目，也就是JIPs項目，會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理研究
第三個是創(chuàng)新項目，我們有四個點可以和各位方面，第一個是DNV GL組織了全球?qū)嶒炇业膶Ρ取５诙€葉片測試。第三個是我們的除冰和防冰的機理，優(yōu)缺點和認證的要求。第四個就是生產(chǎn)容差的控制，在未來相信對各位都會有幫助。
最后也是一個很熱點的問題，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。
首先介紹我們這個能源展望報告，DNV GL于2017年發(fā)布了2050能源展望報告，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。我們舉幾個簡單的例子，以2030年的能源需求比較2015年會增長7%，耗電增長會增長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，整個報告有七八十頁的報告，各位如果感興趣可以從下面這個網(wǎng)址下載，所有都是免費的。這份報告相信各位專門已經(jīng)看過了，它對未來能源行業(yè)大的趨勢的判斷會有很清楚的數(shù)據(jù)的支撐。
這是我從中選取了一個趨勢圖，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。
第二點我就這邊介紹一下聯(lián)合工業(yè)項目和創(chuàng)新項目。什么是聯(lián)合工業(yè)項目呢？稍候就直接說JIP了。DNV GL每年會有新的議題去組織葉片廠、材料廠、高校、實驗室等等共同研究和開發(fā)出技術(shù)難點的解決辦法，最后會給出一個實際的方案。
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項目，所有的JIP項目會有最后的指導(dǎo)原則和推薦的實驗辦法。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、系統(tǒng)的測試等等，基于雨蝕分析有雨蝕機理的研究。
對于以后風(fēng)場的管理會進行分級管理。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，有些正在進行中。稍候我會過一下，我大概選了三個議題，和我們?nèi)~片也息息相關(guān)的項目。
首先是葉片維修全球聯(lián)合工業(yè)項目，大概的初衷就是聯(lián)合我們業(yè)主，就是主機廠、葉片廠、第三方維修公司以及相關(guān)的實驗室或者原材料廠，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。
大家可能會問這份文件和各自客戶手中的文件有什么區(qū)別？這個會基于全行業(yè)的損傷分類分析，最后達成大多數(shù)人相關(guān)利益方的認同，然后推向市場。同時也會考慮如何減少和修補的工作量，在修補的同時也會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)在可能整個維修都是初期。這個時間大概開始會在今年的第二季度，我們會進行召集，到時候會發(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出意愿去參加。
最后會以標(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，針對葉片維修的認證以及葉片維修工廠團隊的認證，也就是葉片維修團隊要有資質(zhì)可以到任何地方做標(biāo)準(zhǔn)的維修。
第二個聯(lián)合項目是測試方法的判定，這個已經(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。這個主要是針對不同的前緣耐雨蝕，給主機廠等等一個真實的反饋，判定這個產(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，大家會知道這是一個很重要的東西。
第三個聯(lián)合工業(yè)項目是接著上一步開發(fā)的，這個項目還沒有開始。由于目前還沒有針對于保護風(fēng)電葉片的前緣涂層材料的設(shè)計方法，因此結(jié)合之前的JIP，我們會繼續(xù)探討如何開發(fā)出可以了解這種雨蝕的機理，以后用這個機理來指導(dǎo)我們涂層的設(shè)計方法。這些還沒有開始，但也有一些廠商想到了。
這個會從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)報名參加了。這幅圖會給大家一個清楚的概念，不止是雨蝕的機械性能的分析，也從原材料的性能，還有整個涂層的受載方式，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8、9小時等于多少年。這個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、整機廠，如何根據(jù)這些原則來設(shè)計。
下面我就講一些創(chuàng)新項目。首先第一個創(chuàng)新項目就是我們從去年底由DNV GL主導(dǎo)，并委托德國一個實驗中心來開展全球首次DNV GL許可實驗室，以及風(fēng)能行業(yè)的實驗室，以復(fù)合材料樣品的實驗室。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，我們不止是做了實驗室的許可以及葉片廠的報告。同時我們也想搭建一個平臺給整個行業(yè)提供一個可標(biāo)定的或者參考的實驗。在選取測試實驗室的時候，這也是其中一個參考指標(biāo)。
其中測試的項目主要有兩種，拉伸和壓縮，纖維含量也是其中一項，比較簡單。截止目前為止，實驗室從中國、德國、美國、荷蘭、英國等超過20個實驗室已經(jīng)參加，目前已經(jīng)報名結(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。
第二個創(chuàng)新研發(fā)項目，可能這個就是全新的項目。目前測試防雷會成為熱點，以前測試的時候大家可能有印象葉片是要切掉的。我們仔細讀這個要求，要求葉片要驗證，所有的防雷系統(tǒng)是有作用的，但是它形成了一個矛盾。目前的實驗臺是不夠的，另外測試的時間長、成本高。
針對這一點，DNV GL作為認證公司也是深深感受到客戶的需求。所以DNV GL結(jié)合電工委員會出了折中的方案。第一個小葉片、葉尖按照認證來做，第二個是葉尖可以切掉。第三個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，給出了一個澄清可以定義相應(yīng)的電纜的長度，驗證電纜的連接、螺栓的連接，葉尖接轉(zhuǎn)器的粘接，還有疲勞度和離心力。這樣提交計算報告，如果評估工程師能夠接受這種方式、這種結(jié)果，整個切葉尖的問題就解決了。
下一個就是我們的防冰和除冰系統(tǒng)，最下面是主機RP，再下面是極限條件下主機，其中有葉片，因為今天我們主要講葉片，兩幅圖就是一個圖示。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)冰時間要遠遠大于氣象結(jié)冰的時間，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和被動系統(tǒng)。目前和行業(yè)中兩個主流的系統(tǒng)，前緣加熱板和內(nèi)部加熱，這兩個是主流的，可以單獨使用，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，但是同時也有它的局限。
首先就是前緣加熱，葉片的結(jié)構(gòu)實際上是發(fā)生了改變，制造業(yè)會有一定的挑戰(zhàn)，因為我們是加熱的系統(tǒng)，要和前緣貫徹進去也是難點。
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。
第三個就是在加熱過程中局部的原材料溫度會過熱，剛才按照極限條件下的風(fēng)機有要求，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。
第四個就是熱鼓風(fēng)機的效率。從葉根一直到葉尖可以看到也是很長，以后葉尖會越來越長，所以葉尖的風(fēng)還是不是熱，是一個很大的問題。
第二個就是葉片結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，這個結(jié)構(gòu)變化主要是熱空氣從整個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。
第三個難點就是外在的鼓風(fēng)機以及電機格外地重，所以載荷也要重新做計算。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用，或者需要有相關(guān)的業(yè)務(wù)，可以隨時跟我們說。
另外是工業(yè)容差，我記得在新標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布的時候，其中一個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)計重新結(jié)合。偏差需要在設(shè)計之初就考慮進去，這個是在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算工具的模式量化。比如有很多計算報告量化了，能證明它在這個容差下可以達到相應(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)合我們上一個實驗室來說，我們一直用標(biāo)準(zhǔn)的樣品，非標(biāo)準(zhǔn)的樣品如何實現(xiàn)實際上是一個難題。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)儲備，去滿足DNV GL或者即將發(fā)布的，其實有相關(guān)容差都在里面。
降本增效是我們今天一直在講的，原材料價格下降是一方面，整個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)品會被國內(nèi)輕40%，會做到比這個更極致。
在這個過程中作為DNV GL認證公司，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容差想做測試的時候，我們可以去參與到這個項目中，同時可以對于測試程序、仿真測序方法和測試結(jié)果的驗證都去給一個充分的理論的支撐。最后這些所有的數(shù)據(jù)都將作為每一個葉片廠或者設(shè)計公司的數(shù)據(jù)庫，在今后做驗證的時候就不用再做，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證公司，不僅是DNV GL，其他公司都是通用的。
最后一個是APQP4Wind，這也是熱點問題，我們剛才一直講設(shè)計、生產(chǎn)。這個相當(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)的基金會支持，去年推向市場。目前也向整個行業(yè)去公開，DNV GL作為指定的培訓(xùn)機構(gòu)，可以對于整個行業(yè)進行培訓(xùn)。它的主要目的就是第一次打通了我們主機廠以及主機廠相關(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)計上的評定、事件的評定以及整個風(fēng)險的控制，最終也能達到我們的降本和增效的目的。
它大概分7個階段和50個元素，所有的元素會針對我們生產(chǎn)線上目前實際上的情況，因為多數(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，它也不是強制性的，是行業(yè)自動自發(fā)的。我們現(xiàn)在講世界前幾名的主流主機廠已經(jīng)在大力地推行這一塊，我想這個APQP4Wind很快會推行。但這個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)出來一個管理工具。不是是APQP，同時也包含了PAP、PFMEA、SPC、MSA。它結(jié)合我們風(fēng)電最大的特點，就是小樣本、重資本，和汽車正好是反的，汽車是可重復(fù)性，每一臺的價值都比較低。結(jié)合這個去開發(fā)APQP4Wind非常適合風(fēng)電行業(yè)的細節(jié)管理，和現(xiàn)在很多公司的精英化管理還不一樣，可能會把每一步的風(fēng)險判定和技術(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)平臺都會做到一起。
（內(nèi)容來自現(xiàn)場速記，未經(jīng)本人審核）
