海上風電場項目應建立全生命周期技術標準

CCS海洋工程技術中心

海上風電由于其資源豐富、風速穩定、對環境的負面影響較少；風電機組距離海岸較遠，噪聲、視覺干擾很??；單機容量大，年利用小時數高；海上風電靠近經濟發達地區，距離電力負荷中心近，風電并網和消納容易；不占用土地資源等優勢，近幾年發展迅速。目前海上風電技術正在完善，海上風電場開始進入規?；l展階段，潛力巨大。

我國海上風能資源豐富，具備大規模發展海上風電的資源條件。從2008年中海油建立渤海綏中海域第一臺1.5MW海上試驗風電機組起，國家投資建設了裝機容量為10.2萬kW的上海東海大橋海上風電等示范項目，為國內海上風電場開發和運行積累了寶貴的經驗。截止到2015年底，全國海上風電總裝機容量已近500MW，僅次于英國、丹麥、比利時和德國，位居世界第五位。

不過應該清醒地看到，盡管我國海上風電場已建成投產的裝機容量位于世界前列，但在海上風電場設施安全管理方面尚未形成明確、清晰的監管制度要求以及覆蓋全產業鏈的技術標準要求，給海上風電場安全立管帶來了巨大的隱患。

目前海上風電場開發在國內起步伊始，開發過程中涉及多個相關政府職能部門，目前缺乏統一的安全監管體系和相關技術要求，因此已經成為海上風電行業健康、持續、安全發展亟需解決的難題。為加強海上風電場安全管理，維護水上交通秩序，保障船舶通行安全，防止水域環境污染，保障從業人員生命和財產安全，亟需對海上風電場安全管理制度及技術要求進行研究，形成具體的安全管理辦法，以對海上風電場開發建設提供指導。

海上風電場設施安全管理現狀及問題

針對海上風電場設施（海上風力發電機組、升壓站、電纜、測風塔）的現行安全管理手段和措施，結合行業內調研結果進行分析，筆者對海上風電場設施安全管理問題匯總如下：

近十年間內，國家對于海上風電場開發的管理主要還是著眼在項目的規劃、項目的核準審批、項目的宏觀行政管理以及海上風電上網電價政策制定上，尚無具體的安全管理要求，尤其是在針對海上風電場設施安全管理方面，存在如下不足或缺失：

1、海洋、海事主管部門對海上風電項目先期介入度不足

我國已建、在建和擬建的海上項目都是由國家能源局先期確定的試驗、示范和招標特許權項目，在海上風電項目上報海洋行政管理部門申請用海前，或報請海洋行政主管部門、海事主管部門備案前，海上風電項目已經過國家能源局核準，項目選址已由國家能源局確定，而且前期都由項目業主開展了風力資源調查、地形水文測量、工程區地質鉆探、海洋環境生態現狀調查、工程可行性研究、接入系統以及其他的相關專題報告編制等大量前期調查研究工作。也就是說：上報海洋或海事主管部門時，項目的選址和布局方案均已確定。而海洋部門進行項目審查時，或者海事主管部門審查通航安全評估論證報告出具批復意見時，從航道安全、施工安全、海事安全管理等方面將會發現不少項目存在選址問題，甚至需要進行項目選址調整。而項目選址調整將直接導致前期工作作廢，需針對調整后的選址重新開展上述前期調查和研究專題工作，不可避免地造成項目業主前期投入資金和時間的浪費，也凸顯現有風電規劃的隨意性，并因此可能影響到海上風電項目審批和管理的嚴肅性。

2、海事安全管理要求缺失

海上風電場項目規劃階段適用的國家能源局與國家海洋局聯合下發的《海上風電開發建設管理暫行辦法》和《海上風電開發建設管理暫行辦法實施細則》，僅是旨在規范和完善海上風電建設管理程序?？v觀海上風電場開發的全生命周期（包括：規劃、設計、陸地制造、海上施工、運營、棄置），在海事安全管理方面，尚無國家層面的明確、專門的安全管理要求。

3、尚未建立統一的能夠覆蓋全生命周期的技術標準要求

目前，國家只在前期規劃（預可研和可研）階段出臺了一些統一的技術要求，而在設計（初步設計、招標設計、施工圖設計）、陸地制造、海上施工、運營、棄置階段，在技術標準方面，尚未形成體系的、統一的專門技術要求。各企業只能靠各自的理解，套用電力行業規范、水工行業規范或建筑行業規范中的某些技術要求。在采標和執行技術標準的要求的過程中存在諸多問題，如：

風電場海上設施有關安全的布置和設計，相關的安全設備配備的技術要求缺少，導致設計院無規可依。典型的幾項：逃生、救生、防火消防、無線電配備、防污染設計都沒有規范可依，各設計院都表示缺乏權威性技術規則可供執行。尤其體現在，針對海上升壓站的設計、建造缺乏統一的專門技術標準這一問題，消防、救生、避碰信號、防污染、靠船件等等，在實際的工程項目實施過程中，各方均會感到無所適從。

目前地勘采用港口工程規范，并不能很好地解決海上風機和升壓站基礎設計問題。究其根源在于，一是成本限制（主要是風電場地勘鉆孔取樣數量）；二是勘察設計工程承包歷史問題，國內海上風電主要是陸上風電行業“下?！保话阌伤蛘吒劭诳辈樵O計單位負責。相比而言，國外海上風電地質勘查設計多是由海洋石油工程行業公司承擔，沿用海洋工程規范和標準。從國外經驗看，海洋工程行業的規范和做法從技術上較水利和港口勘查規范規定的做法存在明顯的優勢，能夠更好地保證海上風電場（尤其是近海風電場）風電機組基礎結構和升壓站結構基礎工程設計質量和安全。

海上施工階段，尤其是海上吊裝和打樁的施工技術標準依據缺乏，做法不統一。設計和分析內容不全、技術標準和準則缺乏，導致現場施工過程中對能否作業爭論較大（在什么情況下可以吊裝，什么情況下不允許吊裝），無規范可依，無技術規則可循，海上施工安全難以保證，這給海上施工帶來了很大的技術風險和施工單位的安全責任風險。

海上風電場的電纜埋設跨過航道時，如埋設深度不夠，容易遭到拋錨破壞，目前對電纜的埋設深度缺乏具體的標準和要求。

運維期間風機/風場可達性問題，涉及到登船、靠船設施的安全要求，尚缺少對應的技術要求。

風電場海事安全監管或檢驗缺乏相關的技術規定。例如對航道距離的限制要求、防撞能力的要求、航標和警示性標識的設置標準等。

另外，海事安全技術檢驗缺位，直接導致實際工程中所套用的技術要求是否合理、適當，無從判定。比如，對于整機的設計，目前行業內普遍采用“基于工程界面”的方式進行海上風機設計，該方法涉及整機制造商與下部支撐結構設計方之間的數據交換，該設計方法無法考慮整機氣動-水力-控制-結構多方面的耦合效應，且無專業的技術檢驗機構對設計結果進行復核，整機制造商自身都認為存在設計風險。再拿海上施工來說，海上施工設計計算是否完善，缺乏專業的海事技術檢驗機構把關和審查，施工過程缺少專業的海事技術檢驗機構進行見證，施工過程一旦出現爭議性問題后，無法裁定。給海上風電場具體的開發建設造成了極大的困擾，同時也為設施本身的安全帶來了極大的隱患。

加強海上風電場設施安全管理的對策與建議

針對上述海上風電場設施安全管理中存在的問題，可以看出國內對海上風電場設施的安全管理手段尚未成熟，缺乏相應的安全管理規定和相關技術要求。筆者結合研究和調研等，給出了幾項加強海上風電場設施安全管理的對策：

1、應完善和創新針對海上風電場項目的安全管理制度

海上風電場項目規劃階段適用的國家能源局與國家海洋局聯合下發的《海上風電開發建設管理暫行辦法》和《海上風電開發建設管理暫行辦法實施細則》，旨在規范和完善海上風電建設管理程序，促進海上風電健康有序發展。文件中明確提出海上風電場布置的“雙十”原則，即：海上風電場原則上應在離岸距離不少于10km、灘涂寬度超過10km時海域水深不得少于10m的海域布局。海上風電場布置的“雙十”原則明確了我國海上風電的發展方向，有利于協調各行業用海需求，保障海上風電的有序健康發展。但現有海上風電場工程建設的實踐過程表明，海上風電開發的興起與安全管理制度的研究制定之間存在脫節，缺乏實踐。顯而易見，隨著海上風電的快速發展，相關管理制度已經跟不上形勢發展，管理制度亟待完善和創新，尤其是若能研究出臺針對海上風電場整個行業的海事安全管理要求，將對整個行業都很有指導意義，從而保障海上風電的順利發展，當然這也是目前行業內的普遍呼聲。

2、制定行業統一的技術標準

目前，海上風電沒有采標海洋工程規范，雖然有其成本考慮和歷史原因，但是從安全管理的角度來看，這是一個很大的失誤。從國外經驗看，海洋工程行業的規范和做法從技術上能夠更好地保證海上風電場（尤其是近海風電場）風電機組基礎結構和升壓站結構工程設計質量和安全。因此，應在現有海上風電工程實踐和相關研究的基礎上，結合成熟的海洋工程行業規范和工程經驗，盡快制定涵蓋海上風電場全生命周期的、且適合海上風電經濟性和其特點的專門規范和技術指南。內容應包括總體布置、結構強度、機電設備、逃生、救生、防火消防、無線電配備、防污染、避碰信號、靠船件、海上吊裝和打樁、電纜埋設深度以及檢驗技術等等，從而指導和規范海上風電項目的科學有序發展。

我們具體從管理要求和技術要求兩個方面，給出對風電場海上設施安全管理的建議。

管理要求：建議海事主管部門出臺關于風電場海上設施安全管理的法律法規，對海上風電裝備安全管理進行規定。具體對策建議如下：

（1）明確海事主管部門對海上風電場的建設及運營安全，實施綜合監督管理。

（2）建議海上風電場的安全管理應實施檢驗發證制度。

技術要求：建議海事主管部門出臺關于風電場海上設施安全管理的具體技術規則，對海上風電裝備的設計、建造、營運及棄置等全生命周期過程提出詳細的技術要求。具體對策建議如下：

（1）建議明確檢驗的類型、范圍和檢驗間隔期。

（2）明確檢驗機構簽發證書的有效性和失效條件。

（3）在風電場海上設施的總體布置與結構安全方面提出具體技術要求。

（4）在風電場海上設施的機電設備安全方面提出具體技術要求。

（5）在風電場海上設施的救生設備配備方面提出具體技術要求。

（6）在風電場海上設施的助航標志與信號設備方面提出具體技術要求。

（7）在風電場海上設施的無線電通信設備方面提出具體技術要求。

（8）在風電場海上設施的防污染設備方面提出具體技術要求。

（9）在風電場海上設施的消防安全方面提出具體技術要求。

（10）在風電場海上設施的海上運輸安全方面提出具體技術要求。

（11）在海上風電場施工作業船舶安全方面提出具體技術要求。