海上风电运维舱  让运维更可靠

前言

海上风电场远离陆地，运维难度远高于陆上风电场，相较而言，海上运维存在通达困难、运维时效差、危险系数高等难点。海上环境复杂，风浪大，作业的风险性大，而且运维人员还需要登高进行电力作业，处在高压或特高压环境，易发生人身伤亡事故。

随着我国海上风电开发离岸距离越远，运维难度进一步加大，如何进一步提高运维效率和人员安全可靠性，是否可以达到陆上风电运维效率和设备可利用率，是海上风电成熟开发必将解决的难题。

海上风电运维难点：

˙恶劣的海洋环境、机组成熟度待加强，易出现故障

˙受风浪影响，运维人员难以到达机组，故障待修时间长，发电损失大

˙运维船舶造价高、登靠安全风险大

˙海上维修困难，尤其是大部件更换

˙海洋气象监测不精确

海上运维的现状不尽如人意，在我国某离岸较近的海上风电场，机组可利用率远低于陆上风电场的可利用率，随着在建和未来的海上风电场离岸距离的增加，如果采用现有运维模式，采用现有运维船，将导致机组可利用率难以达标，严重影响发电收益。

在海上风电平台设置运维避险舱，可减少高昂运维船舶的配置数量，同时在船舶无法停靠风机的时候，在工作人员出现意外身体不适的时候，为运维人员提供一个临时休息场所。运维舱舒适的运维休息空间，也可以兼顾海上风电日常运行维护，减少人员和船舶频繁停靠风机，提升运维效率，间接提高发电收益。

一、海上风电运行维护安全隐患点

(一) 海上机组成熟度，安全管控难度大

我国海上风电属于一种新兴的发电产业，发展速度快，目前还未形成一套行之有效的与其自身风险特征相适应的安全管理模式，安全风险管理评价人才不足，缺少安全风险管理工具和方法，相关部门的安全监管责任和界面不够清晰。同时，海上风电安全技术、法规与标准还不够成熟和完善，相关安全生产标准与安全规范不健全，安全监督管理缺少相对应的依据和手段。此外，运维人员大多以前从事陆上风电或者整机制造风电设备厂家，缺乏海上作业经验，行业也缺少相应的准入要求，给人员安全管理进一步增加难度。

(二) 运维船舶良莠不一，海上交通安全风险高

运维交通船是海上风电运维的主要装备。国外海上风电运维过程中，专业运维船作为最重要的可达性装备被普遍应用到各海上风电场，由单体船、双体船以及三体船等船型组成。国内海上风电刚刚起步，运维船也处于起步阶段，虽然各运维公司陆续有专业运维船舶投入使用，目前仍然以使用普通运维船为主，存在耐波性差，靠泊能力差等缺点。甚至有个别运维外包单位为节约成本，使用简易改造后的渔船作为人员和设备的运送工具，难以满足抗风浪、防撞击、海上施救等安全航行要求，安全风险极大。

此外，海上风机开展叶片、轴承等大型部件维护工作时，运维船上人员密集，如突遇恶劣天气加之航行操作不当，会导致船舶失控或其他恶劣后果。同时随着海上风电场离岸距离加大、气候条件更加恶劣，运维交通可达率和安全性将进一步降低。

(三) 安全事故发生率较高但缺乏相应救援手段

由于过分暴露在盐雾、潮湿等环境条件下，海上风电发生火灾的概率要高于陆上风电。海上大容量风电机组塔筒更高、叶片更长，也增加了因雷击造成火灾事故的风险。近期报道的德国北海海域一艘正在海上作业的风电运维船发生火情以及国内一在建海上变电站发生火灾事故，均给海上风电运维消防安全敲响了警钟。同时，还需考虑台风等特殊气象条件。目前，虽暂未有海上风电作业受台风正面袭击的案例，但2006年台风“桑美”、2013年台风“天兔”给沿海风电场带来不小的损失，台风等特殊气象条件将给未来海上风电运维安全管理带来严峻考验。此外，由于海上风电场所处特殊地理位置，一旦发生事故，救援人员很难及时赶到现场，并且目前在行业内缺少相应的应急救援机制和救援手段。

(四) 海上风电运维主要风险点

1.人员登乘落水、挤压风险。人员落水风险主要存在于船舶海上航行和靠离风机塔基两个重要环节。目前，运维船一般采用顶靠方式供维护人员登离风机基础，即船首端顶靠船桩后，人员进行登离。期间，受风、浪、流等因素影响，同时由于目前风机基础上的爬梯设计没有统一的标准，不同基础的爬梯设计各式各样，运维船的顶靠和人员的登乘的安全难以得到充分的保障，存在人员挤压、落水风险。

2.高处坠落风险。海上风电运维作业涉及高处坠落风险主要包括风机内部塔筒爬梯上行走、风机顶部出舱行走及机舱外部作业。以上部位工作中，如果不按作业指导书和操作规程操作，或没正确佩戴安全带、安全绳等个体防护用品，保护安全绳挂接位置不正确或人行梯子安装不稳、防护安全杆断裂等，都会发生高处坠落事故。尤其是风机外部高处作业时，受海风等因素影响，高处坠落风险更高。

3.人员触电风险。触电风险是电力行业固有的安全风险点。在海上风电运维作业时如果是带电检查或线路中留有残余电电荷，或者拉合电源开关操作不当，当维修人员触及带电部位时，最容易发生触电事故。同时，海上雷电、大风天气频繁，受此影响，避雷针的接地点或断落的导线断头着地点附近将有大量的扩散电流流入大地，使周围地面上分布着不同的电位差。当巡视人员和其他人员进入这些存有不同电位差的区域时，会引起跨步电压触电。

二、海上风电运维舱对运维的增益

1、紧急避险

2、生存保障

3、临时居住

4、紧急医疗

5、运维提效

举例：常规4MW定期全年检修

       陆上工作时间：20H

      单纯使用交通船舶：每天有效工作时长46H，需要耗时3-5天

      临时居住避险仓：可保持和陆上基本一致的工作时效，可节省2-3天

可多增加发电效益：4MW*48H*0.75元/度（福建标杆电价）=144000元

6、备件仓储

三、海上风电运维舱的功能与结构

1、基本功能

 为需要在机组内临时工作的运维人员提供较好的临时居住条件：

1）、标准化休息和基本办公设施

2）、标准化生活用具：洗漱台、马桶、卫生单元

3）、安全配套：逃生包、自动消防系统、缓降器

4）、舒适性配套：空调、新风系统

5）、应急配套：应急食品、医疗物资

2、结构示意图