海上風電風險分析和防控

關鍵詞:海上風電；風電企業(yè)；風電事故；風電安全

1.中國海上風電市場

2019年，中國海上風電新增裝機分布在江蘇、廣東、福建、遼寧、河北、浙江和上海七省市。其中江蘇新增海上風電裝機容量達1.6 GW，占全國新增裝機容量的64%，其次分別為廣東14%、福建8%、遼寧6%、河北5%、浙江 3%。截至2019年底，江蘇省海上風電累計裝機容量突破 4.7 GW，占全部海上風電累計裝機容量的 67%。其次為福建，占比達到 7.0%，廣東占比為 6.5%，上海占 比 5.9%，河北占比 4.2%，其余4省累計裝機容量占比合計約為 9.2%（圖 2）。目前，全國 11 個沿海省份均開展了海上風電規(guī)劃研究工作，江蘇、福建、山東、廣東、浙江、上海、河北、海南和遼寧九個省份編制了海上風電發(fā)展規(guī)劃并獲得了國家能源局的批復。

中國沿海各?。ㄊ校┖Ｉ巷L電累計裝機分布 

（數(shù)據(jù)截至2019年底，圖片來源：CWEA）

2. 海上風電常見風險

2.1 自然災害風險

提及海上風電的風險，首先被注意到的就是臺風、雷擊、地震等自然災害風險。其中又以臺風風險被關注的最多。我國東南部沿海每年都是臺風的高發(fā)區(qū)域，同時臺風又是早期發(fā)展海上風電的歐洲國家所罕見的天氣情況，我們并沒有太多的經(jīng)驗可以借鑒，所以增加了人們對于臺風風險的憂慮?？上驳氖亲?010年第一個海上風電場建成以來，并沒有發(fā)生由于臺風因素造成的海上風機倒塔等嚴重事故。各風機制造商不斷推出“抗臺型“風機，并且在實踐中不斷的進行技術改進。

風險防控措施

風機設計要根據(jù)新版的設計規(guī)范對于臺風下的載荷進行準確的計算和充分的安全余量考量。

對于偏航、變槳等核心部件的性能設計、生產(chǎn)質(zhì)量予以重點關注，保證在臺風狀態(tài)下，風機可以按設計的控制策略運行。

對于臺風的運動軌跡予以密切的追蹤，在24-48小時前完成抗擊臺風必要的準備工作，包括：檢查各風機運行狀態(tài)、電網(wǎng)狀態(tài)、備用電源，對特殊部件進行加固等。

當有強臺風來襲時，需要停機，葉片變槳至順槳角度，并進入自動偏航模式，實時以風輪正面對準風向，保證臺風對風輪的載荷最小。

2.2海纜損壞風險

在多個統(tǒng)計途徑中，海纜損壞的風險都是損失占比最大的風險，通?？梢赃_到80%。甚至有歐洲風電專家認為平均每兩個風電場就會發(fā)生一次海纜的損壞。其中最常見的風險就是由于撲魚活動、船舶落錨等外力破壞，除此外地質(zhì)變化、接入保護、海纜質(zhì)量也會對海纜的安全性產(chǎn)生影響。

風險防控措施

對于捕魚活動頻繁、船舶主要通行區(qū)域的海域，要對海纜的安全性給與特別的重視，保證電纜挖掘的深度，避免不可預測的外力破壞。

對于海水沖刷等因素要進行特別考慮，避免一定時間后海纜暴露導致的風險。

對于海纜登陸段加強防護，對于風機接入段采用J型管等特殊防護以避免彎折造成的破壞。

2.3基礎施工風險

在海上風電基礎施工中，由于海底地質(zhì)的復雜性等因素，最常見的重大風險就是溜樁和據(jù)錘。例如在今年臺灣海上風電場發(fā)生的溜樁事故。據(jù)錘或者溜樁都會造成打樁錘和樁的損壞，同時對于工期產(chǎn)生較大的影響。

風險防控措施

對于海底的巖土勘探更加細致準確，在設計方案中對于勘探和施工的不確定性予以充分的考慮。

合理選擇打樁錘，合理選擇施工工序。

加強現(xiàn)場沉樁監(jiān)測。

2.4起重作業(yè)風險

起重作業(yè)覆蓋海上風電全部環(huán)節(jié)，基礎、升壓站、風機、海纜、部件運輸、工具轉(zhuǎn)運。起重作業(yè)涉及的人員、工裝、工具都比較多，作業(yè)時間長。海上風電工程結構復雜，交叉作業(yè)施工經(jīng)常性存在。特種作業(yè)包括電焊（氣割）作業(yè)、起重吊裝作業(yè)、鉆機作業(yè)等，結合吊物尺寸大、重量大、結構非標等特點導致作業(yè)過程危險性較大，對于現(xiàn)場的安全管理有很高的要求。

風險防控措施

制定嚴格的起重計劃，對于起重的能力、路徑、時間、輔助作業(yè)的安排、天氣限制、場地限制、通訊溝通進行科學的安排。

每一鉤開始作業(yè)前，對于起重設備、工裝、工具由有資質(zhì)的人員進行檢查；對于起鉤的動作、人員配備、崗位職責、應急安排在班前會中一一確認。

嚴格執(zhí)行起重紀律，不違規(guī)施工，不野蠻作業(yè)。

2.5火災風險

火災一直以來都是海上風電需要面對的主要風險源之一。據(jù)統(tǒng)計，全球由于火災導致的陸上和海上風電場發(fā)電損失占全部原因的10%到30%。無論是風機本體、還是升壓站、運維船，都需要采取有效的防火、救火措施，以免火災造成巨大的人員和財產(chǎn)損失。

風險防控措施

在搶裝的特殊時期，對于設備的防火必須特別重視。由于實際賣方市場的形成，可能給產(chǎn)品的質(zhì)量造成一定的隱患。對于防雷擊，電氣安全，油品泄漏，機械摩擦等要素特別關注。

對于施工階段的防火要特別設計，比如滅火器的配備，動火作業(yè)的管理，動火點的安排，人員的管理等。

圖文源于國際能源網(wǎng)

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