O-Wind數字能源服務平臺在海上風電項目建設中的應用

施夏彬，周曉天

（中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司，浙江 杭州 311122）

為應對全球氣候變化、全球能源供應緊張等問題，世界各國都將發展新能源產業作為解決問題的重要手段。風電由于其資源豐富、技術成熟和開發成本較低等優勢，成為世界各國爭相發展清潔能源[1]。2018年，全球累計風電裝機容量為591GW，同比增長9%；全球新增裝機容量為51.3GW，同比下降4.0%，其中,陸上裝機占91.2%，海上裝機占8.8%[2]。近兩年來，我國海上風電發展迅速，2018年我國海上風電新增裝機166萬kW，同比增長43.1%，累計裝機達到445萬kW，成為新增裝機量最多的國家[3]。

隨著我國海上風電的大規模發展，海上風電建設過程中的項目管理問題也逐漸顯現。華東勘測設計研究院有限公司（以下簡稱“華東院”）對海上風電項目建設中的難點進行分析、總結，學習國際先進的管理方法，以“智慧風場”理念為基礎，通過搭建O-Wind數字能源服務平臺（以下簡稱“O-Wind平臺”）提高海上風電項目管理能力，降低海上風電項目管理成本，為海上風電場工程信息化建設及管理提供借鑒。

1 海上風電建設管理的現狀及發展趨勢

1.1 海上風電項目管理現狀

近年來，我國海上風電發展取得了矚目的成績，2018年，我國海上風電新增裝機首次超過英國和德國，位居全球第一位。但在風電海上風電項目信息化管理水平上，仍與歐洲有不小的差距。隨著國內海上風電場項目的增加，信息化管理水平的滯后已明顯成為海上風電持續發展的制約因素，加快信息技術在海上風電領域的發展，提高海上風電信息化管理效率已刻不容緩。

1.2 智慧風場及在海上風電項目的應用

2010年美國IBM公司首次發布了“智慧的電力”戰略及系列解決方案，隨后出現了“智能風電場”“智慧風電場”概念。智慧風電是以數字化、信息化、標準化為基礎，以管控一體化、大數據、云平臺、物聯網為平臺，以數字技術為輔助，以管理智能化、生產智能化和設備智能化為模塊，通過構建“人機網物”跨界融合的全層次開放架構、提升風電智能感知、智能運維、智能控制、智能決策能力，最終以實現以風電場全生命周期綜合效益的最大化為目標的風電創新發展模式。

1.3 O-Wind平臺簡介

O-Wind平臺是華東院基于“智慧風場”理念，通過扎實的方法理論和先進的信息化技術手段，實現以海上風電全產業鏈、全生命周期的管理咨詢、技術服務為目標，自主開發完成的工程項目信息化管理平臺，為華東院“深耕海洋”這個高質量發展戰略要地貢獻智慧和力量。目前該平臺已在江蘇竹根沙（H2#）300MW海上風電場EPC總承包項目（以下簡稱“竹根沙項目”）投入使用。

2 O-Wind平臺主要功能模塊介紹

2.1 O-Wind平臺指揮中心

項目指揮中心是整個平臺最重要的模塊。考慮到海上風電的特殊性，指揮中心主要配置了項目貢獻、施工計劃、施工流程、施工進度統計、項目形象進度圖、項目實時信息、里程碑節點、海圖、海洋氣象信息、數字化模型展示、人員和船舶安全等模塊，可展示項目基本信息、項目形象面貌等，同時可采集和預警人員安全、船舶安全、氣象信息等信息，竹根沙項目指揮中心見圖1。

圖1 竹根沙項目指揮中心

2.2 安全管控系統

安全管控系統是O-Wind平臺中另一個重要的模塊，由于海上風電施工過程中存在諸多安全風險，因此安全管控系統針對海上施工的特點，配置了人員落水報警模塊、風場安防報警模塊、施工船舶駛離統計模塊、海纜水域船舶跑錨或停泊報警模塊、施工船舶視頻監控模塊等，以充分保證海上施工的多方位安全管控，安全管控系統見圖2。

圖2 安全管控系統

3 O-Wind平臺在竹根沙項目的實際應用

3.1 O-Wind平臺在施工進度方面的作用

O-Wind平臺中的里程碑節點、進度計劃、累計工作等模塊，跨越了管理人員與現場的空間距離；平臺專門配置了施工進度形象圖和海圖，可清晰地展示每一個風機機位的施工狀況，方便管理人員統籌協調船舶及人員作業。

3.2 O-Wind平臺人員安全管理

海上風電施工過程中，人員落水時有發生，過去救援人員很難獲取落水人員呼救信息、確定落水人員位置、事故發生時間以及事態嚴重程度，導致救援難以開展。為此，O-Wind平臺配置了人員安全模塊。該模塊接入人員救援報警系統，通過為出海人員配置專用的落水報警設備，確保人員落水后會立即自動發射求救信號，平臺接收求救信號后，立即進入報警狀態，并通過衛星定位系統，實時定位落水人員位置，為救援工作提供極大幫助。

3.3 O-Wind平臺船舶管理

海上風電項目存在覆蓋面廣、交通限制大等特點，為項目海上交通安全管理造成了極大的不便。以竹根沙項目為例，竹根沙項目風電場東西長約21km，南北長約1.5～2.5km，風電場整體面積約為37km2，且部分機位位于海產品養殖區，要對如此巨大的海域面積的船舶進行管控，極為困難。為解決這一難題，O-Wind平臺特別配置了船舶管理模塊。該模塊通過與AIS信息服務平臺進行對接，為風電場提供全天候船舶監控管理。該模塊能對所有進入風場的船機進行監管，包括海纜水域船舶拋錨或停泊監管、施工船駛離監管等功能。

3.4 O-Wind平臺氣象預測

O-Wind平臺依托華東院先進的信息化、數字化技術以及豐富的海上風電工程實踐，配置了集監測、預報、預警為一體的海洋氣象服務保障系統，服務我國海岸線超過400km范圍海域，能對風電場區附近海域進行7×24h站點逐時氣象預報，包括風速、風向、浪高等多種氣象信息。同時，通過對氣象信息的綜合評判，進行出海指標評定，提示項目管理人員是否適合出海及施工。

3.5 O-Wind平臺項目建設管理

海上風電工程項目由于建設周期短、工作任務重、人員流動性大等特點，導致項目管理難度大。針對海上風電項目的管理難點和經驗教訓，華東院采用“PMBOK項目管理理念”，搭建PM+項目管理系統，用于海上風電項目的建設管理。PM+項目管理系統對項目各個階段的工作任務進行分解、分析、提取，形成海上風電通用的標準化工作任務清單，對項目的工作要求、工作示例、經營難點、經驗教訓等信息的搜集歸結，形成可復制的海上風電標準化施工流程，可為項目管理者提供及時、準確、可視化的數據信息和工作提醒，極大地保障了項目管理的高效、穩定，起到了“責任到人、精準分工、提質增效”的作用。

4 結論

O-Wind平臺在竹根沙項目的建設過程中，通過大數據、云計算等先進的信息技術手段，在人員安全、設施設備、氣象預測、項目建設等方面發揮了重要的作用。O-Wind平臺一方面提高了海上風電的項目管理能力，為管理者提供了更加精準、及時的信息；另一方面有效降低了項目建設成本，減少巡檢人員的工作量，實現了項目數字化、可視化管理，對于海上風電信息化建設具有良好的借鑒意義，O-Wind平臺的成功應用體現了我國海上風電項目由傳統建設模式向信息化建設模式的發展，同時推動了信息技術在海上風電的運用與發展，實現了數字化與工程建設互相促進良性循環模式。