徐林校

摘要:隨著社會的發展進步,海上風力發電模式已經成為可再生能源的主要發展方向,相較于陸上的風力發電模式而言,海上的風力發電模式存在建設技術難度大,以及經濟成本投入高等弊端,嚴重制約了海上風電場的發展。
關鍵詞:海上風電場;海上風力發電;安裝風險;風險管理方式
新時代下,國民經濟的高速發展,導致我國出現嚴重的能源短缺問題,尤其是陸上風能資源的有限存儲。基于此,海上風電場的開發建設成為具有最好發展前景的可再生能源。由于海上的風速較大、產能較高、風力持久,并且,在發電過程中對風電機組的實際損耗較小,以及受到環境噪聲等因素的制約較弱,風電機組的發展也逐步向海上發展,所以,海上風電場的發展具有廣闊前景。
相較于陸上風力發電而言,海上風力發電建設的技術難度較大且經濟成本較高,這也是制約海上風電場發展的主要原因。海上風電場的建設工作涵蓋了風電機組的基礎施工和安裝施工,以及海底電纜的鋪設、升壓站的施工等諸多方面的內容,其中,風電機組的基礎施工以及風電機組的安裝施工具有較強的風險性。
一、海上風電場的施工安裝風險管理工作的基礎流程
海上風電場的施工安裝風險管理工作主要是在監測數據、工作經驗、正確認識的基礎上,對海上風電場施工安裝工程中存在的安全風險問題進行明確和評價,并通過對這些風險問題進行風險因子識別,采取有效的風險處理措施,來降低施工安裝過程中風險問題的發生。
風險管理標準(ISO 31000)中明確了海上風電場的施工安裝風險管理流程,所以,在實際工作中,要結合海上風電場建設工作的主體工程,對其面臨的各個風險因素進行識別,探究相對應的改進措施,從而降低海上電廠建設帶來的風險影響。
二、 海上風電場基礎工程施工中的風險識別與風險控制
導管基礎型式是海上風電場建設施工的常用基礎結構型式,這種型式需要先進行沉樁施工,再進行導管架安裝施工,所以,施工單位需要注意基礎沉樁施工的精準性。首先,需要搭建導向架;其次,再進行打樁施工。所以,在實際的施工中主要面臨以下施工風險:
①地質變化明顯,導致鋼管樁無法沉入相應的設計標筒中;
②鋼管樁的高程誤差以及水平誤差超過了原有的設計標準要求;
③導管架的基礎部分無法準確的插入到相應的鋼管樁內;
④導管架的基礎結構的實際法蘭水平度超出了設計標準要求;
⑤導管架基礎結構存在漏漿現象、堵管問題等。
針對上述風險問題,第一,在鋼管樁沉樁施工之前,需要對鋼管樁的可打入性進行全面分析,并結合已經沉樁的相關數據,對這些應參數進行反分析,來規避這項風險問題的發生;第二,要采取必要的預防措施來保證水平誤差在合理的設計范圍內,通過導向架來全面監測打樁施工過程,保證打樁施工的精準性;第三,由法蘭水平度引起的風機安全風險問題,施工單位可以采取調平措施,如液壓調平、墊塊調平;第四,在發生漏漿問題時,要暫停灌漿施工,對漏漿原因進行全面分析檢查,及時采取解決措施,來規避這種施工問題的發生。
三、海上風電場安裝工程施工中的風險識別與風險控制
根據安裝工程施工工藝的不同,可將其分為整體吊裝方式、分體吊裝方式,其中,分體吊裝主要是將各個部件運到相應安裝施工位置,利用吊機根據安裝施工的順序要求進行部件組裝;而整體吊裝施工方式主要是在運輸駁上面拼裝整機,在拼裝施工完成之后,利用整機運輸船、大型起重船來安裝風機。現階段,我國常用整體拼裝方式進行施工,在施工過程中主要存在以下風險問題:
①在部件組裝施工中,存在因人為操作失誤,或者其他原因所引起的風電機組結構風險;
②在海上整體吊裝施工設備就位時,潮位、風力、波浪等都會對吊裝施工產生不良影響;
③海上風機整體吊裝施工的“硬著陸”現象。
針對上述過程中存在的風險問題,首先,要模擬不同下墜速度,對船體結構的沖擊,并且,需要通過反復試驗,來確定船體結構發生塑性變形的臨界速度,以及船體結構發生破損的臨界速度;其次,要準確預測潮水漲位、風力強度、波浪大小等現象變化,為風機的正常運轉以及施工安裝提供根本保證;最后,需要在吊裝施工過程中設計“軟著陸”系統,針對風機組的整體吊裝施工情況進行全面化、實時化的監控。
四、結語
綜上所述,在資源短缺問題日益嚴重的大背景下,建設海上風電場能夠有效的解決這種問題現象,主要是因為海上的風速較大、產能較高、風力持久,并且,在發電過程中對風電機組的實際損耗較小,以及受到環境噪聲等因素的制約較弱。因此,在施工安裝過程中,要對存在的風險問題進行全面分析,在實際的施工中,有效的規避安裝施工風險問題,保證海上風電場的正常運轉。
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(作者單位:江蘇龍源振華海洋工程有限公司)