随着风电大型化发展，风机大部件运维的难度和成本呈现出明显的上升趋势。结合当前风电市场高速增长、大批风机出质保的情况，行业亟需创新、高效的大型设备运维方案，以助力风机健康运行，实现风电降本增效。
风电设备“维护”重于“维修”
近年来，风电设备大型化成为推动产业创新升级的关键举措。
根据CWEA数据，2023年全国新增风电机组平均单机容量约为5.6MW，其中海上机组平均单机容量更是达到了约9.6MW。当前，陆上已吊装最大机组为11MW，海上风电机组为18MW，更低的度电成本需求推动着国内大风机一轮紧接一轮的技术跃迁。
与此同时，大风机也给传动系统带来更大的载荷、更高的强度和耐久性挑战，直接推动了齿轮箱等大型设备的技术创新与升级。
在这一领域，国内风电齿轮箱龙头南高齿依托深耕风电多年的经验和强大的设计制造能力，于2024年2月分别推出了定位陆上沙戈荒大基地的10MW前端集成式3P1H高速齿轮箱产品，以及20MW全集成传动链海上大兆瓦齿轮箱产品，与行业大型化发展趋势同频共振。
不过，对于风电全生命周期而言，大型化带来的挑战远不止设计和制造阶段，在运营阶段也面临着更高的运维难度和成本控制需求。也就是说，在未来风电高质量发展以及海上风电走向深远海的过程中，整机传动系统若想保持更高可靠性、更低故障率，针对齿轮箱等大型设备的低成本“维护”价值将远高于“维修”所产生的高昂成本。
得益于20年来始终专注于风电齿轮箱产品与技术研发，南高齿在齿轮箱设计、制造，以及运维等各个环节加强技术创新，提升设备维护管理水平，为齿轮箱设备全生命周期可靠性与安全性提供坚强支撑。
据了解，在研发阶段，南高齿建立基于VDA6.3的产品研发流程，采用先进的设计软件进行模拟和分析，确保设计的合理性；在制造阶段，使用高质量材料和制造工艺，提高产品的耐用性和可靠性；在测试阶段，进行严格的质量控制和工况模拟测试以及风场挂机试验，在试验测试环节消除绝大多数故障隐患，引入国际标准和第三方权威认证，确保了产品符合相关标准。
值得一提的是，在上述研发设计、制造检测环节，南高齿均与客户深度协同开发，充分了解风机工况并提供定制化解决方案。以更好的用户体验和服务质量提高风电项目的整体效益，以创新能力和技术实力获得了业内对南高齿品牌的信任和认可。
大型设备需要高品质“血液”
如果说在设计制造环节的创新与严格是保证齿轮箱可靠性的先天基因，那么在设备运行阶段的运维产品与服务，则是延长齿轮箱使用寿命、提高运行稳定性的关键，这其中，润滑油作为流淌在工业设备中的“血液”，品牌的选择至关重要。
南高齿相关负责人表示，在粘度、闪点、抗氧化性、抗乳化性等性能指标上，南高齿需确保润滑油满足齿轮箱在不同工况下的润滑需求；同时还需要具备与齿轮箱中的其他材料（如油漆、密封件等）有良好的兼容性，避免发生化学反应影响润滑性能。
秉承着高要求的选择标准，南高齿选择了与埃克森美孚（中国）投资有限公司（以下简称“埃克森美孚中国”）长期合作：在上述风电润滑关键需求上，美孚™均有成熟的产品和方案应对。美孚高性能合成润滑油经过多年的市场应用，在粘度稳定性、抗泡性、抗点蚀等各方面均有较好表现，能更好地保护齿轮和轴承，从而帮助延长齿轮箱的使用寿命，助力风电机组的稳定可靠。
自2003年起，南高齿与埃克森美孚中国两大行业龙头就已经开展合作，并基于合作验证了一系列油品在齿轮箱应用的效果和经验，尤其是在南高齿不断验证新材料和油品兼容性工作中，美孚™以优质的产品和服务，为双方产品升级做持续助力，给风电客户提供了更多的产品选择。2016年，双方合作进一步加强，通过大规模、差异化、代表性的齿轮箱油样采集、取样、化验、解读和总结，共同建立起一套适用于南高齿偏航变桨的齿轮油用油规范，填补中国偏航变桨用油标准的空白。
2023年，埃克森美孚中国和南高齿签署深化战略合作协议
2023年，双方举行了二十周年合作庆典并进一步深化战略合作。双方约定，将从前期的润滑诊断咨询，中期的润滑产品验证和供应，到后期的设备综合管理与运维展开全面合作，共同稳步推进中国新型工业化的发展进程。
当前，双方也正在基于数字化创新，提升数智化技术在风电润滑领域的应用。共同探索美孚™智能监测解决方案的落地应用，为全球更多终端客户提供覆盖设备全生命周期的智能润滑管理，助力其加快数智化转型和可持续发展。
至今，南高齿与埃克森美孚中国的战略合作已超过20年。基于共同的发展理念，两巨头正在以“强强联合”的态势，共同促进中国风电运维提质增效，在推动风电行业高质量发展的路上携手前行。
推进风电后市场高质量未来
在数字化持续渗透中，云、大、物、AI等技术成为促进风电运维提质增效，推动产业高质量发展的新一轮契机。作为高端制造业在风电领域的代表，南高齿也紧抓数字化、智能化转型机遇，以创新方案和服务赋能风电齿轮箱运维智能化跃迁。
当前，南高齿以自主研发的CMS在线监测系统，引入物联网技术，通过传感器实时监测齿轮箱的运行状态，实现预测性维护；利用大数据分析，优化维护计划和策略，减少不必要的维护；开发智能诊断工具，快速准确地识别潜在问题，提高响应速度，降低维护成本。
同时，南高齿推出“扫码服务”，用户通过扫描二维码可以清楚地查看齿轮箱的功率、转速、油品油量等参数，实现在线故障报修，这一服务大大提高了风电齿轮箱的运行与维护效率。值得一提的是，南高齿运维团队还开发了塔上运维工装，实现齿轮箱塔上维修，降低维护成本。
上述系列举措，在提高设备可用性和可靠性、增强齿轮箱运行效率和寿命、提供更好的用户体验和服务质量上，为风电行业带来了巨大的价值。
自2019年开展后市场业务以来，通过多年对后市场业务的持续投入和智能改造升级，以及在全球布置运维及服务能力，南高齿后市场事业部已具备完整、成熟的技术研发能力，同时具备千台7MW以下齿轮箱全工序生产制造能力。
可以说，围绕专业创新的塔上及塔下运维技术和服务品质，南高齿正在打造后市场服务的核心竞争能力。未来，其也将携手以埃克森美孚中国为代表的众多合作伙伴，持续探索先进运维技术和服务模式，以新质生产力赋能风电后市场高质量、可持续发展。
来源：北极星风力发电网
作者：冉小冉
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