陽江海域海上風電場航標維護管理探討

陳灼波 林文煥

摘 要：海上風電場是近年在廣東省沿海海域上逐漸興建的海上構筑物。隨著大量海上風力發電機組的建設，為之配套的航標也一起建設，本文以陽江海域海上風電場工程航標如何維護管理進行探討。

關鍵詞：海上風電場 航標 維護管理

1.前言

大力發展風電新能源產業是實現電力能源結構優化的必由之路。2012年8月廣東提出了在廣東沿海26處候選海上風電場址，規劃總裝機容量共計1070萬KW。根據規劃報告，陽江市海域海上風電規劃總容量為286萬KW。從2014年開始陽江航標管理站為陽江海域的風電場前期的5座測風塔設置航標并負責其維護管理工作，隨后還為其測試樁設置航標并負責其維護管理工作，近日，中廣核陽江南鵬島海上風電場工程一期工程已開始建設，陽江航標管理站在2018年9月份為其設置了7座燈浮標、3座AIS實體航標和3座AIS虛擬航標。本文主要是針對陽江航標管理站在海上風電場建設過程中航標如何維護管理的進行探討。

2. 陽江海域風電場航標的情況

2.1 風電場的分布

根據《廣東省海上風電場工程規劃》，從2014年開始，先后在陽江海域建設有南鵬測風塔、中節能南鵬測風塔、三峽海陵測風塔、陽江沙扒測風塔和三峽沙扒測風塔共5座測風塔，此5座測風塔東至南鵬島，西至沙扒海域，沿陽江沿海排列，也就是說未來建設的海上風電場也將按這順序自東向西排列。

2.2 風電場的地理環境氣候分析

所有風電場基本離岸13海里左右，水深在18～27米之間。風電場附近海域受季風氣候特征顯著，全年受季風環流影響時段共達8個月以上，秋末至翌年春末主要受冬季風影響，夏末至秋初主要受夏季風影響。同時，風電場海域受熱帶氣旋直接影響較多且較明顯，影響這一海區的熱帶氣旋分別來自南海北部、中部、南部和熱帶西北太平洋。影響期間的風力以來自熱帶西北太平洋的熱帶氣旋較強，個數較多，并以臺風個數居多。風電場所處海區受波浪影響顯著，冬半年主要為東南浪，最大波高達2.3米；夏半年主要是南和東南南浪，最大波高達2.8米，一般由臺風引起。

2.3 航標的情況

現時陽江海域的風電場建設正在逐漸開始，從2014年開始，風電場建設按照測風、試樁、風電場建設的順序開展。各個風電場建設時間不同，所以航標設置也有所不同，到2018年12月底，陽江航標管理站為陽江海域各風電場共設置了40座次航標，其中燈樁18座次，燈浮11座次，AIS實體航標3座次，AIS仿真航標5座次，AIS虛擬航標3座次。

3.測風期的航標設置與維護管理

3.1 測風期的航標設置

測風期的航標維護管理主要包括測風塔的施工和測風塔運營兩部分。測風塔施工期間一般以設置臨時施工警戒標為主，在施工區域外300米左右四周投放4座臨時施工燈浮，燈浮類型一般為專用標志，以提醒船舶該水域正在施工，請謹慎駕駛。在2014年南鵬測風塔建設施工期間陽江站為其設置了4座專用燈浮，當建設完成并設置了3座燈樁后撤除施工燈浮。而在其后的4座測風塔在總結南鵬測風塔經驗看，由于建設測風塔的時間比較短，一般只要1～2個月，并且施工船舶都是24小時在現場警戒，所以臨時施工燈浮就取消，而由施工船舶進行警戒來告之航船謹慎駕駛。在測風塔運行期間，陽江航標管理站基本是按測風塔外形設置3～4座燈樁和1座AIS仿真航標來引導航船謹慎駕駛。

3.2 測風期的航標維護管理

測風塔運營期一般在2年左右，但運營結束后測風塔主體還是會在當地，如南鵬測風塔從2014年建成到現在還是存在而沒有拆除，所以航標維護管理要根據實際來進行，在測風塔運營期的航標維護主要是燈樁的日常維護保養工作，陽江航標管理站能嚴格地按照海區燈樁的維護保養來進行管理，保證了測風塔上的燈樁正常。在近幾年的維護中發現，引起測風塔上的燈樁失常最主要的影響就是臺風，臺風能把太陽能板吹沒，從而影響充電。有見及此，陽江航標管理站將所有燈樁的燈器統一更換為一體化燈器，有效地解決了臺風對燈器和航標設備的影響。

4.試樁工程的航標設置與維護管理

試樁工程是在完成測風后進行的下一步工序，試樁工程工時也比較短，大概三、四個月，所以在設置航標時一般在試樁上設置燈樁為主，燈器也一般使用一體化燈器，維護也以燈樁標準來進行日常的維護管理。試樁完成后一般會直接拆除，所以航標也一并撤除。

5.風電場建設期的航標設置與維護管理

5.1 風電場建設期的航標設置

風電場航標設置也分為施工與運營兩部分。風電場建設一般都分幾期進行的，施工時間也比較長，每一期的施工一般在兩年左右，所以施工期的航標以燈浮標和AIS實體航標為主，而運營期一般以燈樁和AIS仿真航標為主。從施工期過渡到運營期就會存在燈浮標和燈樁共存的情況。

5.2風電場的航標維護管理

由于風電場距離岸邊比較遠，海況比較差，對航標維護管理提出比較大的要求。在對長期的沿岸航標的維護保養經驗總結得，要做好風電場燈浮、燈樁的維護管理工作，一定要做好以下方面：

（1）燈浮標的錨碇系統要加強。風電場選址一般在水深18～27米左右，根據2018年9月份在中廣核風電場一期工程的航標投放要求，燈浮標的錨鏈是3節，相當于3倍水深。根據燈浮標系碇設備的配置標準：一般港內的燈浮標，其錨鏈一般為水深的2～4倍；在外海深水和風浪較大的海區，錨鏈長度可達水深的4～6倍。如2014年“威馬遜”臺風7月18日在海南文昌登陸，漭洲障礙物標移位1000多m。陽江航標管理站在原來1.5節的基礎上再增加1.5節錨鏈，使錨鏈長度達3節。2017年“天鴿”臺風8月23日在珠海金灣登陸，登陸時風力達14級，漭洲障礙物燈浮在臺風登陸時漂移80m，臺風登陸后燈浮標位置偏離35m，在允許范圍內。有效證明了加長錨鏈長度是可以有效防止燈浮標在熱帶氣旋影響下發生移位。風電場附近的燈浮都是在外海深水和風浪較大的海區，并且受臺風影響也非常大，常年大概有7～8個臺風是直接或間接影響到該區域，因此，建議風電場的燈浮采用5～6節錨鏈，增加錨鏈的拉力，提高防范惡劣海況的能力。

（2）燈器建議采用一體化燈器。從近年測風塔的航標維護保養情況看，航標的失常一般都是受臺風吹襲損壞，大部分損壞都是集中在太陽能板直接吹飛。而一體化燈器是電池、太陽能、燈器集成一起的燈器，具有安裝方便，維護簡單，防水性好等特點，近年的發展也越來越成熟，正被各航標站推廣和使用。因此，建議在未來風電場建設施工和運營期的燈器選型建議選擇一體化燈器。

（3）遙測建議采用北斗通信。近年，遙測系統在航標上的應用已經是常態，是航標標配設備之一。陽江航標管理站也在所有風電場的航標上安裝了遙測系統，從近年的使用中看出，遙測系統發揮了非常重要的作用，它能讓我們及時地了解航標的狀態，讓我們能及時的采取有效的措施確保航標的正常。所以保證遙測系統的正常也是同樣重要的，隨著風電場的建設，航標也越往外海設置，離岸越來越遠，在2018年9月份設置的7座燈浮標來，遙測信號一天回信號只有6～7條，究其原因應該是該海域的電信信號不強，時有時沒而造成掉包現象。現時遙測系統開始推廣利用北斗系統進行定位、受時和通信，北斗遙測終端是利用北斗衛星通信的遙測終端，基本沒有信號覆蓋不到的問題，在陽江航標管理站試驗的北斗遙測終端是一直運行非常正常，因此，建議在未來風電場建設施工和運營期的遙測系統選型建議選擇北斗遙測終端。

6.結論

開發利用廣東省近海風能資源，不僅有利于廣東能源安全穩定供應和環境保護，同時也促進沿海航標鏈的補充和發展，做好風電場航標的規劃和維護管理工作，是我們航海保障人員的責任和義務。本文總結了陽江航標管理站在陽江海域風電場建設過程中航標維護管理的一些經驗，希望值此對后來風電場建設施工的航標規劃和管理的人員有一絲啟發，共同完善風電場航標配置，確保風電場范圍內的航海保障能有效地服務所有用戶，提供優質的助導航服務。