深遠(yuǎn)海域TLP漂浮式風(fēng)電施工技術(shù)探析

中國(guó)大唐集團(tuán)有限公司廣東分公司 廣東 海珠 510000

引言

新時(shí)期和新形勢(shì)下，我國(guó)正面臨著嚴(yán)峻的能源形勢(shì)，基于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)生產(chǎn)、人民生活日益提升的電力應(yīng)用需求，電力的開發(fā)以成深化能源體制改革工作的重點(diǎn)任務(wù)。深遠(yuǎn)海域TLP漂浮式風(fēng)電施工技術(shù)能夠有效利用海上風(fēng)電資源，進(jìn)一步擴(kuò)大我國(guó)風(fēng)電發(fā)展規(guī)模，實(shí)現(xiàn)國(guó)家五年風(fēng)電發(fā)展的基本目標(biāo)。

1 深遠(yuǎn)海域TLP漂浮式風(fēng)電工程建設(shè)價(jià)值

我國(guó)在風(fēng)力發(fā)電上主要經(jīng)歷了1986年至1993年早期示范階段、1994年至2003年產(chǎn)業(yè)化探索階段、2004年至2007年快速成長(zhǎng)階段、2008年至2010年高速發(fā)展階段、2011年至2013年調(diào)整階段以及2014年至今的穩(wěn)步增長(zhǎng)階段，CWEC資料顯示，2011年～2018年，全球海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量分別為4GW、5GW、7GW、8GW、12GW、14GW、19GW和23GW，根據(jù)預(yù)測(cè)，2025年全球海上風(fēng)電總裝機(jī)容量有望達(dá)到100GW，占全球風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量的比例將超過10%。由此可知，海上風(fēng)電具有較大的發(fā)展?jié)摿Α?guó)家能源局信息顯示，2014年～2018年，我國(guó)海上風(fēng)電新增裝機(jī)容量分別為23.0萬(wàn)千瓦、36.0萬(wàn)千瓦、59.0萬(wàn)千瓦、116.0萬(wàn)千瓦、165.0萬(wàn)千瓦，2018年，我國(guó)累計(jì)裝機(jī)容量已達(dá)444.0.萬(wàn)千瓦，累計(jì)裝機(jī)容量增長(zhǎng)59.14%。在中國(guó)風(fēng)電行業(yè)整體快速發(fā)展的情況下，海上風(fēng)電發(fā)展速度高于風(fēng)電行業(yè)整體發(fā)展速度，海上風(fēng)力資源質(zhì)量明顯優(yōu)于陸上風(fēng)力資源質(zhì)量，基于我國(guó)嚴(yán)峻的能源應(yīng)用形勢(shì)和全面推進(jìn)的深化能源體制改革工作，深遠(yuǎn)海域TLP漂浮式風(fēng)電工程建設(shè)，有助于進(jìn)一步擴(kuò)大我國(guó)風(fēng)電工程建設(shè)規(guī)模，占領(lǐng)能源技術(shù)高地，提高電力服務(wù)能力和風(fēng)力發(fā)電水平。

2 深遠(yuǎn)海域TLP漂浮式風(fēng)電施工要點(diǎn)

（1）施工組織。與陸上風(fēng)電施工項(xiàng)目相比，深遠(yuǎn)海域TLP漂浮式風(fēng)電施工的難度和危險(xiǎn)系數(shù)更高，為保證深遠(yuǎn)海域TLP漂浮式風(fēng)電工程的建設(shè)質(zhì)量，應(yīng)精細(xì)化進(jìn)行施工組織，以下對(duì)其提出相關(guān)建議：首先，相關(guān)項(xiàng)目管理人員應(yīng)針對(duì)深遠(yuǎn)海域TLP漂浮式風(fēng)電工程項(xiàng)目的建設(shè)規(guī)模、建設(shè)條件和管理結(jié)構(gòu)合理編制進(jìn)度計(jì)劃，嚴(yán)格遵循整體性原則、統(tǒng)一性原則、人員與資源合理配備原則、管理方案與技術(shù)支持相協(xié)調(diào)原則以及調(diào)整優(yōu)化原則，切實(shí)保證進(jìn)度計(jì)劃和施工計(jì)劃編制的科學(xué)性和合理性，全面加強(qiáng)施工管理的控制力，為避免實(shí)際施工與計(jì)劃施工存在偏差，應(yīng)設(shè)置合理的保障措施。其次，為保證深遠(yuǎn)海域TLP漂浮式風(fēng)電施工項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量，應(yīng)對(duì)該項(xiàng)目的工作任務(wù)進(jìn)行分解，優(yōu)化施工方案，預(yù)估各項(xiàng)工作任務(wù)所需的時(shí)間，并合理編制施工計(jì)劃圖。最后，應(yīng)全面整合深遠(yuǎn)海域TLP漂浮式風(fēng)電施工項(xiàng)目的施工資源，包括人工、機(jī)械和技術(shù)等，全面優(yōu)化決策審批流程，高質(zhì)量完成材料的采購(gòu)管理，并對(duì)惡劣海洋水文氣象條件進(jìn)行識(shí)別，提高對(duì)施工船機(jī)設(shè)備的要求，降低施工風(fēng)險(xiǎn)。

值得一提的是，由于海風(fēng)電或海上油氣平臺(tái)建設(shè)與深遠(yuǎn)海域TLP漂浮式風(fēng)電施工均發(fā)生于海上，相關(guān)項(xiàng)目管理人員往往會(huì)借鑒海風(fēng)電或海上油氣平臺(tái)的施工經(jīng)驗(yàn)，但在實(shí)際施工中需要切實(shí)考慮海洋環(huán)境和自然條件的差異性，加強(qiáng)對(duì)相關(guān)施工經(jīng)驗(yàn)的鑒別，實(shí)現(xiàn)施工組織的進(jìn)一步優(yōu)化[1]。

（2）設(shè)備運(yùn)輸。公開資料顯示，2018年英國(guó)、德國(guó)、中國(guó)和其他國(guó)家海上風(fēng)電新增裝機(jī)占比分別為34%、28%、20%和18%，2019年，我國(guó)遼寧省、河北省、江蘇省、浙江省、福建省、廣東省的以核準(zhǔn)未開建海上風(fēng)電項(xiàng)目容量占比分別為1%、1%、18%、6%、4%和70%，廣東省憑借優(yōu)良的海上風(fēng)電資源占據(jù)了較大的海上風(fēng)電項(xiàng)目比例，在長(zhǎng)期的能源開發(fā)中，我國(guó)已具有堅(jiān)實(shí)的海上風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)基礎(chǔ)，在深遠(yuǎn)海域TLP漂浮式風(fēng)電施工過程中，應(yīng)全面保證設(shè)備運(yùn)輸質(zhì)量。設(shè)備運(yùn)輸主要發(fā)生于陸域到海域建設(shè)地點(diǎn)中，考慮到TLP漂浮式風(fēng)電主體主要由風(fēng)機(jī)機(jī)組和基礎(chǔ)平臺(tái)結(jié)構(gòu)構(gòu)成，為提高施工效率，在設(shè)備運(yùn)輸前往往需要在陸域進(jìn)行設(shè)備的建造和安裝，安裝內(nèi)容主要包括風(fēng)機(jī)組、葉輪、發(fā)電機(jī)組和塔筒以及浮筒結(jié)構(gòu)和下部基礎(chǔ)構(gòu)件的安裝。目前，TLP基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)主要為鋼結(jié)構(gòu)，在建造時(shí)，可根據(jù)實(shí)際條件選擇平地建造或船塢建造，陸域建造與拼裝結(jié)束后則需進(jìn)行設(shè)備的海上運(yùn)輸，可通過在TLP綁扎助浮和配重裝置、采用專用運(yùn)輸船舶或設(shè)置壓載裝置實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)輸。值得一提的是，考慮到海上環(huán)境較為特殊，應(yīng)選擇良好的天氣對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行運(yùn)輸，避免造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

（3）風(fēng)險(xiǎn)管理。我國(guó)是全球增速最快、潛力最大的海上風(fēng)電市場(chǎng)，具有廣闊的市場(chǎng)空間，目前海上風(fēng)資源主要可分為一類風(fēng)資源區(qū)、二類風(fēng)資源區(qū)和三類風(fēng)資源區(qū)，風(fēng)速分別為9m/s、大于7m/s和7m/s，主要地區(qū)分別為福建地區(qū)、浙江、廣東等地以及江蘇以北地區(qū)90米高度處。2018年，江蘇省憑借優(yōu)良的海上風(fēng)電資源，累計(jì)裝機(jī)容量已達(dá)313.0萬(wàn)千瓦。基于日益擴(kuò)大的海上風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模，應(yīng)在深遠(yuǎn)海域TLP漂浮式風(fēng)電施工中，全面提高對(duì)風(fēng)險(xiǎn)管理的重視程度，強(qiáng)化項(xiàng)目全過程的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別分析，建立科學(xué)規(guī)范的全面風(fēng)險(xiǎn)管理體系，加強(qiáng)海上風(fēng)電工程項(xiàng)目技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)控制，嚴(yán)格按照土建工程操作標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行施工項(xiàng)目。

值得一提的是，在風(fēng)險(xiǎn)管理過程中，相關(guān)項(xiàng)目管理人員應(yīng)積極開拓技術(shù)視野，引進(jìn)BIM技術(shù)構(gòu)建海上風(fēng)電項(xiàng)目的建筑模型，積極發(fā)揮BIM技術(shù)的數(shù)據(jù)整合優(yōu)勢(shì)和可視化優(yōu)勢(shì)，全面跟進(jìn)項(xiàng)目施工流程，并借助深遠(yuǎn)海域TLP漂浮式風(fēng)電施工數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行模擬應(yīng)用和復(fù)核，完成項(xiàng)目的全生命周期管理，切實(shí)提高施工管理質(zhì)量。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，基于我國(guó)日益嚴(yán)峻的能源應(yīng)用形勢(shì)，深遠(yuǎn)海域TLP漂浮式風(fēng)電施工技術(shù)的應(yīng)用切實(shí)可行，相關(guān)人員應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到深遠(yuǎn)海域TLP漂浮式風(fēng)電工程建設(shè)的價(jià)值，并從施工組織、設(shè)備運(yùn)輸、風(fēng)險(xiǎn)管理三個(gè)角度，全面掌握深遠(yuǎn)海域TLP漂浮式風(fēng)電施工要點(diǎn)，保證海上風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量。