海上风电场航标设置方案探究

■江爱文 李 强

（东海航海保障中心福州航标处，福州 350000）

1 引言

近年来，中国的海上风电项目的建设得到了国家的大力支持，发展十分迅速。根据《福建省“十三五”能源发展专项规划》“十三五”期间，福建要建成海上风电200万千瓦以上，重点推进莆田平海湾、福州兴化湾、平潭岛周边等资源较好地区的海上风电项目开发。随着海上风电场的发展，相关的很多问题也逐渐伴随而生。海上风电场对附近海域的通航环境影响不容忽视；作为海上面积较大的碍航物，对附近航道、锚地、航线、码头、航路规划以及船舶航行、渔船捕鱼等均产生一定影响，且海上风电场在运行过程中，会产生电磁波，对船舶导助航设施也会产生一定影响。本文针对我辖区的海上风电场的建设及运营期的航标设置方案进行探讨和研究，以优化的方案减少海上风电场对船舶通航的影响，并保护海上风电场自身的安全运行。

2 海上风电场概述

海上风电场主要由若干座风机、海上升压站及海底传输电缆组成的风力发电设施。每台风机承台直径大约20m，高出海平面10m以上，承台上安装风机高约50m，若干座风机按一定顺序排列，形成海上较大区域的独立构筑物。本文以兴化湾海上风电场二期项目为例，重点对海上风电场的建设及运营期的航标设置方案进行探讨。

福建省兴化湾海上风电场地处福清市江阴半岛东南侧和牛头尾西北侧，位于兴化湾北部，邻近福清核电厂址。福清兴化湾海上风电场二期位于核电厂址西侧海域、小麦屿南侧、牛屿东侧，中心距离岸线4.7km，理论水深0～10m，面积约18.5km2；共安装45台风电机组。其中6 MW风机32台，5MW风机10台，8MW风机3台，总装机容量为280MW。

3 建设期航标设置

3.1 设置原则

（1）风电场建设期，需标示出工程施工作业区域，为引导过往的船舶安全航行提供导助航设施。

（2）根据施工的具体条件，建立立体的、综合的助航网络系统，为施工船舶进出港提供多种便利、可靠的助航手段。

（3）标志醒目、结构安全可靠，达到安全、便利、准确、经济的助航效果。

（4）用多系统确保各种船舶在不同的气象条件下识别航标，引导船舶安全通过工程附近水域。

3.2 航标配布种类

根据工程建设期建设范围内的实际情况，航标配布种类主要包括水上浮动视觉航标和无线电航标。

3.3 建设期航标配布方案

3.3.1 建设期航标配布方案

本风电场水上建设主要包括风机基础施工、海上升压站基础施工、风电机组安装工程等。根据工程附近船舶航行的习惯航路，工程施工期间主要会对东侧和南侧水域进出江阴港区、核电厂码头、下垄港区及停泊东侧、南侧锚地的船舶产生一定影响。风机施工水域北侧及西侧水深较浅，基本没有大型船只通航，仅有部分小型渔船穿过风电场区域。为保障工程施工及附近过往船舶的通航安全，风电场施工前需对风电场东侧及南侧施工水域配布海上作业区专用标志，以标识海上风电场施工作业区，配布间距为1.2km～1.8km之间，共配布8座灯浮标。同时为提高能见度不良条件下航标被船舶识别的能力，在布设视觉标的基础上，增设8座AIS航标。航标配布平面如图1所示。

图1 建设期航标配布图

另外每座风机基础承台的钢管桩施工完成后，为避免钢管桩成为孤立危险物置于海上，在施工警戒船舶离开施工水域前，应及时在桩顶或承台上设置警戒灯。同时在风机平台施工完成后，达到营运期航标安装条件时，应及时设置固定标志。

3.3.2 航标结构及参数

本海上作业区专用标志采用Φ2.4m灯浮标，标体颜色为黄色，并装有单个黄色“X”形顶标，标体明显位置处标绘海上作业区标识，灯质：黄光，莫（O）周期12S，灯光射程不小于3.5海里，并在灯浮标上各增设1座AIS航标。

4 营运期航标设置

4.1 设置原则

（1）风电场营运期，根据《中国海区水上助航标志》及IALA建议布设航标，标示出风电场外围重要风机的位置，保障航经船舶安全及风机塔自身安全。

（2）结合施工进度计划，及时对风机设置营运期航标，以引导船舶安全通过施工水域。

（3）标志醒目、结构安全可靠，达到安全、便利、准确、经济的助航效果。

（4）用多系统确保各种船舶在不同的气象条件下识别航标，引导船舶安全通过工程附近水域。

4.2 营运期航标配布种类

根据营运期风机布置范围的实际情况，营运期航标配布种类主要包括固定标志和无线电航标。

4.3 营运期航标配布方案

4.3.1 航标配布方案

风电场风机基础上的平台建设完工后，应及时在风机塔上布设固定标志。

（1）风机塔塔身颜色及编号

结合IALA和本风电场实际情况，全部风机塔从最高天文潮面至其以上15m或助航标志安装位置的最高处（取大者）的范围漆成黄色。在风机塔塔身显眼位置油漆风机编号，字体为黑色，高度不小于1m。

（2）固定助航标志

IALA规定：风电场外围的“角落”或其它重要场所为重要的外围设备（简称SPS）；处于风电场边界线中间的为中间外围设备（简称IPS），在这些设备上应布设固定标志标示风电场范围。

风电场东侧、南侧水域及附近锚地进出的船舶可能会从附近通过，存在一定的碰撞风险。结合IALA关于外围设备的定义与本风电项目风机平面布置情况，定义风电场外围四个角点风机及东、南侧部分风机（15#、48#、56#、59#、35#）为重要的外围设备（SPS），风电场边界线中间风机（18#、21#、24#、45#）的为中间外围设备（IPS），在这些风机上布设水中构筑物专用标志（灯桩）1座，灯桩布设在风机平台上朝向风电场外部的方位上，其中东、南侧风机相邻灯桩间距在1km～2km之间，共布设灯桩9座，灯桩灯质为莫（C）黄12 s，风机上的9座灯桩需同步闪。

（3）无线电航标

AIS作为SOLAS(海上人命安全公约)规定的船舶强制装备设备 （凡300吨以上从事国际航行的货船和500吨以上从事国内航行的货船以及所有客船必须在2008年7月1日前配备AIS系统）。因此，为构筑全面的助航网络系统，综合航标技术的先进性与前瞻性，为提高能见度不良的天气条件下船舶对风机塔的识别，在布设视觉航标的基础上，位于风电场显著位置的风机上增设AIS航标：即分别在SPS和IPS风机塔上各布设1座AIS航标，用多系统警示船舶，保障船舶安全通过工程水域。

（4）LED 警示灯带

IALA建议每一风机均应设置发光标志。本风电场在每一风机上布设LED警示灯带，使单座风机在夜间均能有被识别的发光标志被识别。

图2 营运期航标配布图

4.3.2 航标结构及参数

本风电场水中构筑物专用标志采用标身高3.6m，直径350mm的高分子材料灯桩，标体颜色为黄色，并装有单个黄色“X”形顶标，灯质：黄光，莫（C）周期12S，配置太阳能一体化灯器，射程为2或5海里。

4.4 配置遥测遥控系统

航标是保证船舶安全航行的重要设施，为水上航行的船舶提供可靠的保障，因此，必须保证航标连续正常工作，若航标出现故障不及时反馈故障信息、不及时修复，将危及船舶航行的安全，极易造成事故。本风电场新设的航标设备增设遥测遥控系统，将该水域所有航标的工作和运行状态信息准确可靠地传输到航标监控平台，使航标管理部门能实时掌握航标工作状态，及时发现故障、及时修复，确保船舶航行的安全。

5 结束语

海上风电场是福建中北部沿海发展的新动向，航标设置方案也在不断的探索及完善之中，本文的方案为基本的航标配布方案，能基本满足海上风电场在建设及营运期间的助航需求，随着智能化的发展，近海水域智能化防碰撞装置的研究也日益成熟，在海上风电场中的应用将进一步提高风电场设施的自身安全及船舶的航行安全，为海上风电场的发展产生助力。