范全曙
(大唐涼山新能源有限公司,四川 成都 610000)
風力發電這種清潔、可再生能源的生產方式已有近130年歷史。風電項目的開發具有資金投入大、征地范圍廣、建設周期短、政策依賴性強、零散式施工等特點,隨著風電建設的快速發展,也陸續出現了諸多因素引起的進度控制不利問題的出現[1]。在諸多風場建設中,一個問題引起全場建設的滯后,從而導致總體建設目標未及時達成的情況屢見不鮮。因此,通過對建設進度控制措施風險管理非常重要,通過科學有效的方法,對建設過程中設備安裝工程可能發生的自然風險、經濟風險、社會風險、技術風險、人為風險、管理風險等,進行識別,提前預判,未雨綢繆,做出風險應對方法的研究是整個風場安裝工程建設過程中進度風險控制的關鍵。
風電設備機組具有一定的特殊性,首先,設備的安裝高度較高,很多風電機組處于100 m以上的高空,且不同機型設備安裝要求相對不同,塔架的安裝難度也常會隨著風力的變大而各有不同。其次,風電設備機組的作業環境相對較為特殊,多是處于大風、高空和復雜地形中,因此,需要對安裝工程制定合理的風險控制措施,并保證施工順暢,工期可控[2]。
1)管理原因。參建單位在與地方政府、上級管理部門或公司內部等相關單位在建設問題的協調上出現偏差,導致項目停工或進度緩慢情況;業主單位征占用土地等補償未及時辦理而導致的集體性阻工事件發生[3];在建設過程中因管理不善造成了涉及環境污染、水土流失等生態安全事宜;建設過程中產生的變更或談判未及時處理,互相推諉使施工方引發不良情緒導致的停工;施工單位缺乏對組織計劃的合理性和可行性的判斷;現場管理人員施工組織存在能力不足而導致不合理的施工組織程序;分包的施工單位不注意成品保護,技術銜接和施工界限不清晰,施工出現漏項等導致施工返工或進度緩慢;以上問題均會影響到現場安裝工程進度,對項目建設工期造成嚴重影響[4]。
業主管理團隊組織協調能力差,不能對各方利益關系進行均衡,不能使各方團結合作,達不到共贏的目的等,會直接影響到利益方的施工及管理情緒,間接影響到工期進度,便會存在施工進度暫緩暫急,管理情緒躁動等情況。
2)技術原因。設計單位對現場施工考慮可能性預判不足,導致道路設計與現場實際不符,道路運輸條件不足,設備制造與安裝圖紙對應等問題;設計人員能力不足、責任心不強導致的合同工程清單與現場存在計量差距較大或漏項較多導致現場各單位問題多、糾紛多等情況;施工單位人員經驗水平及施工力量能力不足,人員配置不合理;設備廠商的新型設備設計缺陷造成施工緩慢;施工單位不注重質量而導致返工等問題。
3)社會原因。土地等相關賠償未及時到位,造成的阻工;施工現場臨近居民、放牧區存在各種人居、牲畜受影響等無理賠償阻工;現場電力電纜等貴重設備遭受盜竊;受民族地區習俗、節假日等交通管制;受地方政策影響等。
4)經濟原因。建設方融資不足導致進度款拖欠嚴重;現場施工農民工工資未及時發放導致的集體性罷工行為;相關的費用未及時兌現導致情緒性干擾施工;外部運輸道路補償條件發生改變等行為;設備廠家因相關貨物款未到位不配合生產、運輸;現場施工設備未及時償還貸款導致的鎖車等。
5)設備原因。設備廠家未按照現場施工需求生產不及時;部分設備出廠有缺陷導致現場無法正常組裝;設備運輸單位運輸能力不足不能滿足現場需求;運輸單位組織不力,對車輛調度力度差導致運輸緩慢;設備運輸只計成本不計現場施工進度;運輸過程中的不當造成設備維修或返廠處理;運輸單位不具備山地風電運輸經驗而導致沿途拆遷、改線、改擴建道路較多;運輸過程中的交通事故;山地風場牽引設備限制;特種設備車輛故障維修期長;現場設備倒運過程中產生的設備損壞等。
6)自然原因。因季節性因素的影響,使得部分安全風險隱患突出,需耗費大量投入預防機制;如涼山州地區冬春季節森林防火嚴峻,需長期加強森林防火投入。南方地區雨季充沛導致道路運輸、設備轉場、設備供應不及時,在冬季又多陰雨天氣,大霧彌漫吊裝作業安全風險大。北方在冬季大風、大雪寒冷天氣較多,滿足吊裝工況的風速時段少;天氣因素往往是周期性較多,窗口期少。
7)人為原因。部分風場建設過程中存在關鍵或大量人員調動等情況,從而導致現場施工銜接不暢等。
結合涼山州普格縣多個裝機容量10萬kW的高原山地風電場建設情況,山地風電場安裝工程進度風險控制的主要方法和措施包括提升現場管理水平、專業的設計和施工團隊、外部協調、順暢的大件運輸、利用風功率預測等方面。具體內容如下:
1)建設單位的主動性。建設單位需主動加強與地方政府、相關單位、施工區域重點人員的溝通,在項目動工前完成各項手續的辦理,能更多的得到政府的支持和村委人員的協助,減少外部干擾的發生。
2)參建單位的紀律性。參加各方管理制度健全,對現場施工出現的問題獎罰分明,切不可偏心或隨意處理,最終導致沒有管理團隊,沒有紀律性,現場無法樹立威信而導致施工人員隨意施工,不聽管理;對周例會、月度會及各種專題會嚴格執行,不可隨意,計劃的可行性進行探討,未完成進度的原因要認真分析;現場施工流程及問題上報等流程嚴格執行。
3)參建單位現場人員的主動性。參建各方要有管好自己個人業務的同時也兼顧同事的業務,發現問題,及時上報,及時溝通,不可以將別人的問題置之度外,自己的問題緊捏在手。建設單位管理人員也需常在現場把握現場情況,同時加強對監理單位的監督。監理單位在發現問題及時向施工提出,沒得到及時整改的要及時通知建設單位協調。山地風場目前總體體現出工作面寬、管理人員少、小問題牽大局等情況,因此各單位在全場管理的時候需有大局觀和主動性,將一些出現的小問題及時處理,更好的推進全場的施工進度。
4)施工單位減少分包隊伍。山地風場幾大施工面主要是升壓站、送出線路、集電線路、風場土建及風機安裝。其中送出工程、升壓站和集電線路工程相通性強,可由同一單位施工,風電場全場土建部分由同一單位施工,風機安裝工程由同一單位施工。單位集中施工首先更容易統籌管理,分包單位大局觀更強,在資源投入方面更配合,能減少成品破壞和施工工序漏項糾紛多等問題[5]。在目前山地風電建設的大環境下,施工單位應減少層層分包情況。
提升技術人員專業水平,設計單位對前期的各種勘探要全面把握整個風場情況,在設計過程中充分考慮地質、氣候、海拔等因素;建設單位管理人員需為相關專業,以避免在施工管理過程中出現指揮失誤;監理單位和施工單位在施工和監管過程中要對相關設備儀器熟悉,對施工規范嚴格要求,前期施工過程中需要設計單位派代表駐扎現場,及時處理現場出現的設計與現場不符等問題。
1)加強地方溝通。施工建設過程中,參建方需與地方人員加強溝通,形成融洽的施工環境,相關補償及時到位,不得歧視地方民族或民俗習慣。
2)加強場內物資管控。山地風場屬于人煙稀少、場內道路較少、無視頻監控的情況,但同時也存在物資防盜意識降低,物資管理單位可以根據風場交通情況,在重要道路口夜里設置值班崗,安裝監控設備等形式進行管理。
3)參建單位對款項支付的控制。風場建設農民工居多,一個10萬kW級的山地風電農民工在100~400人不等,因此農民工工資在進度款中比重也大,較多分包單位存在進度款用于其它項目、農民工工資用于設備和材料費用等情況,從而導致現場民工工資連續拖欠行為。需設置專項農民工工資條款,各單位監督下級單位專項資金動向,以免出現現場罷工或阻工等行為。
1)評標階段的控制。在評標過程中需對設備性能及已投運設備進行調查問詢,確保中標設備能與現場實際需求匹配。
2)生產制造的監督。在生產制造過程中的駐廠管理人員應本著對公司和項目負責的態度,在設備生產過程中抽查、巡視及重要環節全過程監督,確保產品出廠質量符合要求。制造廠商應嚴格按照裝配流程進行,供應商產品應嚴格批量檢查,確保在設備主體和設備配件上不存在質量或工藝問題。
3)運輸過程中的管控。山地風場均以大件為主,制造周期長、成本高,要減小運輸單位在運輸過程中的損壞,避免人為原因造成的返廠維修或者報廢等重大問題出現。
施工過程中質量把關:風機設備安裝過程中,隨著機組的進一步加大,安裝工序也更為嚴謹和復雜,部分風場存在安裝人員不按作業指導書操作導致的返工安裝、成品損壞、螺栓報廢、電氣設備燒毀、大件設備返廠等嚴重問題。重點為電氣安裝隊伍為謀取私利不按標準搭接,安裝隊伍不嚴格按照力矩拉伸值進行螺栓拉伸,葉片組裝為圖便利不進行對側拉伸導致后期斷裂,直驅型風機發電機鎖銷未完全退出或進入導致鐵屑進入發電機內部產生短路。因此在大件設備安裝過程中參建單位(重點為廠家指導)需嚴格旁站監督指導工作,出現習慣性違章等行為需立即制止,同時施工單位也需加強施工人員業務素質教育。
1)提升風場道路設計。場內道路在施工期運輸壓力較大,且特種設備較多,道路質量要求更高,同時也就要求設計單位應在機組選型和微觀選址后再進行道路設計,應盡量減少道路里程的同時考慮坡比、路徑障礙、土石比例等。若風場原有道路盡量避免新建道路,在減少投入的同時也更好保證后期質量。
2)道路施工質量的提升。以涼山州地區氣候為例,道路施工黃金期為10月至第二年5月,在此時段土壤含水率更適合于壓實,從而使得后期運輸時地基抗壓更強,減少運輸過程中的時間。在施工過程中應根據不同路段的情況進行分段碾壓、大石、碎石鋪筑等。過程中施工應將排水溝深挖切排水流暢,使得雨季路基層高于水位,減少路基的破壞而保證整體道路毀壞面減少。
3)道路工程的長期維護。在道路工程完工開始大件設備運輸時,需全場配置合理的機械設備進行全場巡回的道路維護,這種方式較集中維護在成本上得到節省的同時,也保證了道路的通行率的提升。
4)部分道路采取硬化或改線。在山地風場城內運輸主要有兩個難點,干燥季節路面浮石較多打滑和雨季路面損壞無法運輸問題。可采取在場內道路坡度較陡路段采取路面硬化方式,在路基和路面成型 后,及時在表層攤鋪強度為C20-C30,厚度10~20 cm厚的毛石混凝土將路面封層,這樣可以使大件設備在雨停后1~3 h具備通行條件,常規條件需待1 d左右路面干燥才可通行,可為現場安裝節省半天時間。
對于部分道路通過沼澤或水源地周圍的情況,需設計及時改線繞行。在不能繞行的情況下,無需繼續下挖,直接填筑較大石塊高于原始地面1~2 m,碎石和土壓實后在上層澆筑鋼筋網混凝土,確保道路在不同季節的通過性。以上路段情況一旦發生運輸車輛陷車,造成的損失較大,工期影響較大。
5)階段性堆場設置。因山地風場運輸受天氣、道路影響較大。為確保風機吊裝的正常進行,需在風場不同的集電線路適當地址選取大件堆場(重點為葉片),設置階段堆場可以有效較少天氣原因造成的運輸壓力,可以在受天氣影響時卸貨至就近堆場。這樣使得外部大件設備可以盡可能較少天氣原因的干擾運至場內,使得場內設備儲量充足。也可以在設備吊裝過程中及時倒運至急需機位,保證吊裝進度的正常。
以30臺機組場內道路平均運距20 km為例,長坡段設置1~3個儲量為3~5套葉片的臨時堆場,可以有效減少涼山地區雨季天氣原因造成的窩工近20~60 d,但同時也需要現場各單位的及時配合和總體調度的把控。
6)前期準備。在風場平臺設計時,利用周圍地理條件對平臺大小、方向進行調整,盡可能的能讓大件設備機位堆放充分利用周圍地理條件。
7)施工準備。以涼山州地區為例,風電場均屬于高海拔山脊地區,受亞熱帶季風氣候、山谷風氣候和海拔的影響,春秋季節氣候短,夏冬季節氣候長。夏秋季節主要在連日陰雨后出現晴天,同時夏秋季風速小,適合吊裝工程施工,但雨季也導致了道路運輸困難,吊裝設備轉場困難。冬春季節會連續晴天幾個月,在惡劣天氣情況下降雪量較大。同時冬春季風速大,在吊裝工程中較多出現了等風速變小的情況,由于受到山谷風的影響,早晨的風速會較下午風速小,早晨更有利于吊裝工程的施工。同時我們也可以加快設備運輸和現場第一段、第二段塔筒吊裝。小的汽車吊可以在將場內到貨的設備進行組裝,減少小型機械和人員的窩工。因此施工單位在充分結合風功率預測、天氣預報、地理條件等情況的同時,需長期駐守工作面等待窗口期的到來。
目前國內風力發電建設正值快速發展時期,風機也向單機容量更大,低風速運行方向發展,隨著國內幾十年的風電建設的興起,也伴隨著風電建設要求的工期更短,安裝工程施工進度要求更快。在山地風電場設備安裝施工過程中,需要重點關注大件運輸、氣候因素的影響,在征地允許的條件下,可在風場設置臨時堆場能更好的滿足整個風場的設備調配,使得設備安裝工程施工進度進一步的加快。同時也要關注管理、技術等其它風險的出現,風場吊裝工程風險的防范和管控決定著項目目標的實現。