海上風電場升壓站風險與控制措施研究

摘要：隨著我國社會經濟發展水平的提升，我國的海上風電事業的發展態勢也一片良好。而如何提升海上風電項目著陸的平穩性與安全性，成為業內人士關注的焦點。基于此，本文重點針對海上風電場升壓站風險進行了詳細的分析，并提出了針對性地控制措施，以供參考。

關鍵詞：海上風電場，升壓站，風險，控制

作者簡介：陳露露，女，1991.10，江蘇江都區郭村鎮，中級，海上風電工程建設管理

海上風電場升壓站將電能聚集、升壓、配電與控制集中在了一起，是整個海上風電場的核心。而海上風電場項目處于惡劣的海洋環境中，經常面對臺風、鹽霧腐蝕、風暴潮等風險。只有加強海上風電場升壓站各種風險的分析與控制，才能夠保障海上風電場項目進度的順利推進。

一、海上風電場升壓站勘察設計技術風險與控制措施

隨著我國海上風電事業的發展，在海上風電場升壓站勘察設計方面也積累了一定的經驗和能力。但是由于海洋環境的復雜性與特殊性，海上風電場升壓站的勘察作業依然存在著一些風險。

（一）鉆孔布置風險與控制措施

在規劃海上風電場總體布局的時候，就必須要對海上風電廠升壓站的定位進行明確。而要想明確海上風電廠升壓站的定位，就必須要充分考慮以下幾方面的條件：第一風機總體布置、第二海床水文條件、第三集電海纜條件、第四送出海纜條件等。在明確了海上風電場升壓站的位置以后，就需要進行施工圖的勘察鉆孔。在這一過程中，施工單位為了控制施工成本，就會將鉆孔布置到升壓站的導管架基礎中心位置上，如果鉆孔遇到了較深的中微風巖面，導管架的四個基樁就會設計成非嵌巖樁基，然后按照后樁法進行后續基樁的打樁。但是，由于實際的海底巖面起伏非常大，部分基樁位置的中微風巖面就會比較淺。在這種情況下，非嵌巖樁基就需要改成嵌巖樁基。與此同時，施工方案、施工技術、施工周期都必須要進行調整，施工成本就會明顯增加。要想解決這一問題，就必須要在正式開始勘察鉆孔之前，對地質資料進行全面的搜集、整理與分析。如果海上風電場中的微風化巖面出現了明顯的起伏，那么就要對每一個基樁位置進行獨立鉆孔的布置。

（二）海洋土力學參數確定風險與控制措施

在實際的海上勘察作業中，受到海浪等因素的影響，海上取土和靜力觸探等現場操作就會出現問題。如果海面風平浪靜，那么就容易獲取較好的土樣，并通過實驗室測試出相對準確的力學參數，將土層的力學性能真實的反映出來。如果海上風浪較大，就只能獲取較差的土樣，實驗室的測試結果的可靠性就會降低。而在設計海上風電場升壓站的樁基時，巖土參數是最重要的一個參考數據，對于樁基設計的經濟性與安全性有著直接的影響。對此，技術人員需要全面分析不同海況下的勘測結果，然后參考同一片海域的土層參數成果，對海洋土的力學性能進行綜合評價。

二、海上升壓站基礎施工風險與控制措施

海上風電場升壓站經常使用以下三種基礎形式：第一單樁，適用于上部結構總重量低于1kt的情況;第二重力式，適用于水深在10t以下、海床表面沒有或者只有少量淤泥質土的情況;第三導管架，適用于除了單樁和重力式以外的其它情況。

例如，導管架樁基的施工，主要面臨著沉樁的風險。而海上風電場升壓站的樁基施工，主要有兩種形式：一種是先樁法，需要在實現進行導向架平臺的設置，所以施工成本較高，施工周期較長;另一種是后樁法，無需進行導向架的設置，只需要借助導管架的固定作用就可以在船舶上直接開始打樁操作，這種形式已在我國海上風電場升壓站基礎施工中得到廣泛的應用。

但這兩種樁基施工形式，都容易受到海床地質條件以及地坎資料準確性的影響，進而出現鋼管樁沉入標高不符合設計要求的問題。要想解決這一問題，就必須要對入土深度和貫入度進行充分的考慮，并以此為基礎做出需要加長樁長的決定，確保原設計的承載力得到滿足。另外，如果使用后樁法，受到巖面起伏較大的影響，個別樁位會設計成嵌巖樁位。為了避免打樁船舶樁基嵌巖施工平臺的問題，可以現在施工平臺上鉆孔，然后再灌倒入巖端混凝土成樁[2]。

三、海上風電場升壓站運輸安裝風險與控制措施

現階段，在海上風電場升壓站運輸安裝過程中，主要通過以下兩種方式進行升壓站上部鋼結構的組裝：第一模塊裝配式，即在陸地上將各個模塊進行組裝調試完成，然后再在現場起吊就位;第二整體式，即將整個升壓站上部結構看作一個整體，全部在陸地上組裝完成，在進行調制，之后再到現場進行整體安裝。其中，整體式是我國海上風電場升壓站運輸安裝最常用的形式，接下來將以此為例闡述海上風電場升壓站運輸安裝方面存在的風險及其相應的控制措施。

（一）運輸風險與控制措施

由于海上運輸條件的復雜性與特殊性，所以運輸延誤、設備傾覆等現象普遍存在。而一起這些現象的主要原因，主要與海上天氣的惡劣、運輸路徑的不合理以及運輸計劃與實際情況的不符有關。要想避免這些現象的發生，就必須要提前對海上的實際情況以及天氣進行詳細的了解，提前對運輸路徑的海水深度與運輸障礙進行嚴格的檢查。然后在確保天氣條件比較良好的情況下實施海上運輸。與此同時，還要制定出與實際情況相符的運輸計劃，選擇最適合的運輸路徑。

但是，在一些不可抗力因素的影響下，在運輸過程中必須要繞過一些暗礁、錨地等地帶。這樣一來，運輸路徑就會被迫延長。而運輸路徑的延長，就會增加海上運輸的風險。對此，相關工作人員必須要提前制定出多套應對方案，盡量遠離存在海況比較惡劣的海域。如果在運輸過程中，遭遇了惡劣的海況，必要時可以選擇停船靠港[2]。

（二）安裝風險與控制措施

海上風電場升壓站的上部結構是一個整體，且體型比較龐大，很容易在天氣、海況等因素的影響下出現整體傾覆的問題。要想避免這類問題的出現，就必須要做好以下三點。第一，在選擇船舶上，要主要船舶的有效寬度比升壓站的整體邊界大，確保升壓站底部的4根立柱的穩定性得到保障。第二，綁扎設計過程中，必須要對極端工況進行充分的考慮。第三，在釋放固定的時候，必須要做好相應的臨時固定措施。

結語：

綜上所述，無論是海上風電場升壓站的勘察設計、基礎施工，還是海上風電場升壓站運輸安裝，都存在著一定的風險。只有根據實際情況采取相應的控制措施，才能夠顯著降低各種風險對海上風電場升壓站的影響。

參考文獻：

[1]梁帥. 浙江海上風電場通航風險及安全防范策略研究[D].大連海事大學，2018.