沈磊
(內蒙古察哈爾新能源有限公司,內蒙古 烏蘭察布 012000)
在全球能源危機日益擴大的背景下,開發利用風電等新能源成為必然趨勢。近幾年,國家對風電產業的投資力度不斷加大,大型風電工程建設項目廣泛推進,但是,在大型風電工程建設中存在諸多風險因素,一旦管控不當,將干擾整個工程的進度與效益。因此,探究強化大型風電工程建設風險管控措施具有非常突出的現實意義。
一大型風電工程規劃裝機容量600 MW,規劃面積為192 km2,設計安裝4 500 kW風力發電機組64臺、4 800 kW風力發電機組25臺、6 250 kW風力發電機組31臺,風電工程理論年發電量為192 423.0萬kW·h,年等效滿負荷小時數為3 198 h,容量系數為0.37。風電場地勢開闊,北部為地形起伏較大,南部相對平坦,場址區海拔高度為1 470~1 670 m,該風電場的主風向和主風能方向一致,以西西南(WSW)~西西北風(WNW)為主,冬春季風速大,夏秋季小,晚上風大,白天風小。年平均風速介于8.07~10.37 m/s,平均風功率密度介于507~1 072 W/m2,威布爾參數A介于9.1~11.8,k介于1.88~2.16。
在大型風電工程建設期間存在地震、泥石流等突發自然災害,且伴隨著土地沙漠化、天氣干旱、地面沉降等逐漸發生的災害。同時受人類活動影響,水土流失、酸雨、臭氧層破壞等災害事故發生風險貫穿于風電工程建設全程,極易危害室外風電設備功能。
當前,大型風電工程已形成了圍繞造價控制開展安全、質量與工期控制的發展線路,但仍未制定具體可落實的資源調配方法,也缺乏明確的資源調配目標,無法將工程建設目標逐層分解到資源調配中,導致資源調配漏洞較多,埋下了較大的質量與工期控制風險隱患。
較之國外發達國家,我國大型風電工程建設經驗不足,風電技術尚不成熟。加之大型風電工程涉及的設備質量、塔筒高度、風輪直徑均成倍增加,安裝技術高度復雜。一旦安裝技術應用不當,就會影響整體工程建設效益,甚至埋下后期維修隱患[1]。
大型風電工程建設中的管理風險涵蓋了人員管理風險、協調管理風險、設備管理風險等多個方面。具體表現為:人員技術素質滯后于項目要求、機械設施精度把控不到位、交叉作業沖突等。相關風險的存在,對風電工程建設安全造成了較大威脅。
4.1.1 實時監測
在大型風電工程建設中,管理人員應實時監測地質、氣象環境,以便在自然災害發生前保護風電設備、撤離作業人員,降低自然災害對工程的影響。根據自然災害變化的不可預測性,管理人員應該在時刻關注地質與氣象預報的基礎上,預先制定自然災害防控措施,定期組織作業人員根據工程進行階段性實地演練,確保全部作業人員掌握自然災害的應對方法,盡可能減少自然災害對工程的負面影響[2]。比如,遇到風雪天氣,及時關閉風機,下雪后及時清理風機外表積雪,規避積雪壓壞風葉或雪融后結冰等現象。
4.1.2 積極協調
在加強自然災害風險監測預防的基礎上,管理人員應與保險公司協調,為風電工程投保,以便在工程自然災害事故發生時將相應風險轉移到保險公司身上,降低自然災害對工程建設效益的影響。
為避免自然界風力驟升驟降等不穩定表現對風電工程運行功率穩定性的影響,在工程建設后,建設部門應主動與電力管理部門對接,完成風力發電并網操作。即由電力管理部門檢查風力發電與標準相符性,確認無誤后,頒發電廠準許并網證,根據電廠準許并網證執行并網操作,反之則修正風力發電參數,多次檢查確認,確保電力并網順利進行。
4.2.1 建設資源供應商網絡
風電工程負責人應參考具有代表性的優秀資源調配方案,反思現有資源調配缺陷,及時修正,確保現場資源調配合理性。在這個基礎上,根據工程實際情況,建立完善的資源供應商網絡,在特定時期檢查貨物供應單據與資源供應情況,及時與資源供應商交流,根據市場行情價格變動,設定適宜的資源調配方案。同時與相關專家合作,審核現有工程量清單與資源參數說明書,及時發現問題及時糾正,規避因資源質量問題引發的工程風險。對于工程建設方案中無法確定的項目,則可以先將建設項目列入工程量清單,在項目無法執行后,將其從工程結算中扣除。
4.2.2 規劃資源運輸路線
在資源供應商網絡建設完畢后,針對資源運輸風險,結合風電工程所處海拔高、道路不平整等問題,與資源運輸方溝通,提前將體型大、運輸量多的設備運輸到工程建設場地毗鄰永久性道路,確保后期運輸作業順利開展,規避中途吊卸作業風險與設備損壞現象。比如,對于風機設備,可以由風機供應商提供設備尺寸與數量,工程建設相關方則明確運輸路線要求,根據運輸參數,開展運輸線路初選、評估。若現有道路符合通行條件,則直接提出最佳通行路線,反之則開展清除障礙、加固、加寬或道路新修作業,確保通行路線最佳,規避因設備運輸引發的質量與工期風險。
4.2.3 勘查資源分布方位
在風電基礎資源運輸到現場前,相關人員可對基礎機位進行詳細勘查,每一個機位取3~4個芯,檢測基礎變形、承載力、穩定性,合理調整運輸車輛平整度、寬度、質量,確保基礎機位與輸變電線路保持一定距離,且生態破壞較小,造價較低。同時,根據現場踏勘結果,確定集電線路敏感點,結合氣象條件、工程地形、桿塔強度、基礎下沉以及強度下降、桿塔構建、導地線振動、金具腐蝕、線夾斷線等因素,確定適宜的電氣設備、材料與集電線路鋪設路徑。
4.3.1 土方基礎施工
在相關技術要求明確的情況下,技術負責人應提前進行地質情況勘測資料交底,組織挖方人員逐層開展挖方作業,規避挖空底角問題。若坑槽或溝的深度在1.0 m以內,則需要利用人工作業方式,提前設置防坍塌、防爆炸、防墜落的安全防護方案,并將重物移出場地。整個人工作業過程中,人員需佩戴安全帽等防護物品;若坑槽或溝的深度在1.5 m以上,則需要進行坡度、深度的精確計算,合理設置機械施工方案,控制坑槽或溝與周邊建筑安全距離超出1.5 m,并選擇適宜支護方法。同時,技術負責人應從嚴把控混凝土質量、強度,在混凝土拌和物進入現場后,及時進行小樣測試,確保混凝土強度與規范要求相符。同時在風機基礎、承臺澆筑時,應落實連續澆筑方針,確保澆筑物質量。
4.3.2 設備安裝施工
在基礎作業完成后,技術負責人應根據相關技術要求進行設備驗收,確認設備質量與要求相符后,組織將具有相關資質的安裝人員根據安裝規范進行設備安裝。在安裝前開展安全技術交底,在腳手架外側設置防護網與洞口臨時防護,并為作業人員購買高空作業保險,盡可能降低設備安裝風險。同時對起重設備進行外觀檢測與校對試驗,確定起重設備受力部件無損傷、儀表無誤差、剎車無異常,確認無誤后,選擇土質良好的地段,在無風雪的天氣進行吊裝作業。在起重吊裝期間,技術負責人應利用信號指揮特種作業人員操作。
4.3.3 電力施工
風機發電的隨機性、間歇性決定了輸入電網功率的不穩定性,電流明顯超出負荷或低于負荷均為沖擊電網,威脅電網安全。因此,技術負責人應選擇適宜的大電瓶、逆變器,確保輸出功率處于較高水平。同時在作業前期,技術負責人應組織人員清理區域易燃物品(或隔離易燃物品與電氣設備),完善乙炔瓶安全附件閥門,定期保養氣瓶,并設置防護鏈與防震圈,確保氣瓶使用前留有0.02 MPa左右的余壓,降低空氣回流至氣瓶引發的安全風險。對于用電設備金屬外殼,需要進行保護接地并安裝漏保裝置。安全接地后,檢測手持電動工具絕緣強度,對施工方進行安全技術交底,并將PVC套管套在電線上,由穿戴絕緣衣物與鞋的人員進行電力設備安裝、線路敷設。
4.3.4 其他
在工程建設中,技術負責人應發揮自身技術監督作用,督促作業人員嚴格根據技術方案進行操作,規避因爆破裝藥不合理、基礎支護不合格、起重設備檢測維護不到位、電焊操作不合規等問題引發的爆破意外風險、起重傷害風險、施工崩塌風險及火災爆炸傷害風險。同時,根據周邊環境變化適當調整施工工序,確保施工技術合理性[3]。
4.4.1 建立精細化工程風險管理制度
在明確風險管理者崗位職責的基礎上,恰當分割子項目、單項工程,根據分割后各部分特點,將風電工程管理職責落實到具體的人員身上,明確每一位操作人員的風險管理職責,逐步形成精細化工程風險管理制度,詳細安排每一個環節的風險管理工作,協同推進工程風險管理工作高效率開展。
4.4.2 明確多方協調制度
風電工程建設中的風險是相互依存、相互關聯且相互交叉的復雜群體,根據風險應對措施的差異,應選擇不同的方式。在工程管理過程中,管理人員應在依靠直覺經驗的基礎上,綜合應用風險控制、風險自留、風險轉移及風險回避的手段,進行風險管理。比如,對于風電機組設備風險,從建設方案規劃時期著手,與施工方、監理方、承包方、設計方共同溝通工程中風電設備故障停運率,明確停運對風電項目盈利的影響,恰當銜接工程建設各個階段,規范各個階段建設流程,確保風電項目達到建設預期。同時對于現場管理安全風險,將獎懲制度納入安全管理機制中,嚴厲懲處違背規章的作業,獎勵無安全隱患的承包方,降低現場管理風險引發的安全事故損失。在獎懲制度實施過程中,根據風電工程規模大,形象進度與實際進度對比難度大的特點,可以從日常管理著手,由專門人員利用手機拍照上傳到項目平臺的方式,對比每一個階段的形象進度與實際進度,并分析階段安全隱患,采取適宜的進度調整與安全隱患預防控制措施,確保獎懲制度實施的科學性。
4.4.3 引入風電工程建設管理系統
根據風電工程投資大、周期短、搶裝趕工的特點,管理人員應面向全部建設參與方,引入風電工程建設管理系統,經系統將不同權限賦予各參與方,規范化管理項目計劃、概算、合同、安全與質量,針對工期、安全等重點事項實時預警,降低工程建設過程風險。同時以概算為綱,以資金流為主線,推動業務流、資金流與信息流融合,全面貫徹標準化、動態化管理方針,并自動匯總工程建設數據,為輔助決策提供實時支持,確保工程質量、進度、安全、經濟目標的順利實現。
綜上所述,大型風電工程建設是一項復雜的作業,具有協調難度大、建設周期長、投入資金多、專業要求高的特征。針對工程建設中存在的自然災害風險、技術風險與管理風險,管理人員應建立健全風險識別預警體系,及時防控風險。并完善技術方案,加強工程內部資源管理力度,為大型風電工程建設作業高效率推進提供保障。