山地风电全过程管理理念的探索与实践

2020-07-09郑少平李昌杰

水电与新能源 2020年6期

郑少平，李昌杰

(湖北省电力勘测设计院有限公司，湖北武汉 430040)

风力发电作为一种清洁的可再生能源，具有利用率高、无污染、可持续等优势。随着国家大力发展新能源的政策引导和每年动辄几百亿的上网补贴，我国风电市场的发展更是突飞猛进，2018年12月全国风力发电量338.2亿kW·h，同比增长20.6%，2018年1-12月全国风力发电量为3 253.2亿kW·h，累计增长16.6%[1]。

山地由于风力资源丰富，投资回报率高，山地风电得到快速发展。山地风电项目由于占地面积大、机位分散、地形复杂、交通不便、气候多变的特点给EPC总承包工程建设带来了许多新挑战和问题[2]。

1 山地风电EPC总承包管理全流程

山地风电EPC总承包管理包括五大过程，结合山地风电的施工管理EPC总承包管理特点，总结出13个具体的管理环节，包含EPC总承包山地风电管理的全过程，见图1。

2 XXX山地风电场简介

XXX山地风电场位于湖北省利川市汪营镇齐岳山山脊。

工程装机容量为48 MW，建设安装20台单机容量为2.2 MW风力发电机组、2台单机容量为2 MW风力发电机组，场内新建一座110 kV升压站，通过一回110 kV线路接入利川天上坪电场110 kV升压站，设计年上网电量为8 435.2万kW·h。

3 山地风电工程管理特点

1)山地风电的施工区域气候往往比较恶劣，平均海拔高，常年阴雨大雾,夏季暴雨洪涝，冬季低温冰冻。

2)山地风电的地形起伏、变化较大，风电场场区地质情况较为复杂，部分山势较陡，岩溶和滑坡对大件运输和风机基础提出极大挑战。

图1 山地风电的施工管理EPC总承包全过程图

3)山地风电场常处于自然保护区边界，水土保持和环境保护要求高，导致材料调度不可就地取材，需要合理安排运输。

4 山地风电EPC总承包全过程管理理念

由于山地风电的施工作业面限制，施工环境的特殊性，使得山地风电EPC总承包管理紧凑、环环相扣，管理过程必须要有全过程管理理念[3]。

4.1 全过程成本角度的设计优化

山地风电项目的建设，在成本和进度，都受项目地形、地质条件、气候条件等十分敏感的影响，每个项目的方案都是个人定制，项目之间没有可复制性。所以设计人员的设计优化要站在全过程成本角度，不仅要做到不同专业之间的协同设计优化，也要考虑设计、施工、运输、吊装、发电运行等全过程成本和效率因素。

1)风电场检修道路多为泥结碎石路面，为了满足风机设备运输、吊车转场等需要，泥结碎石道路要满足一定的道路转弯半径、纵坡和纵曲率半径等要求，受极限坡度的限制，道路往往设计成了盘山而上的线形，工程量大、高填高挖。如果能深入分析设备运输和重车转场对路面摩擦力和承载力的要求，在某些重点道路(20～30 m)采取混凝土硬化措施，一方面可突破极限坡度的限制，避免盘山而上，可直上直下，大幅减少工程量；另一方面也大幅提高设备运输和重车转场的效率和安全性。

2)前期微观选址的时候，往往由于只关注风资源，没有考虑孤立点位所带来的独立道路、集电线路、挡墙以及吊装转场等方面的工程量增加，导致投资成本和风险大幅增加；设备选型时，为了提高一点点发电量，塔筒高度从90 m增加到100 m，但是没有意识到在实施过程中增加的设备运输和风机吊装带来的成本。尤其是吊装，90 m增加到100 m，从吊车选型的角度，从标准产品变成了一个非标产品，吊车资源非常稀缺，直接可导致一个项目吊装成本的数百万增加。要站在EPC全过程管理角度出发，平衡好提高发电量和施工成本的关系。

4.2 全局统筹山地风电采购接口

山地风电的采购特点在于设备体积大，运输转运难度大，施工场地仓储有限，迫使全局统筹山地风电采购。

1)由于山地风电施工是点对点的施工，施工机械、原材料、设备等需要频繁转运，然而山地道路有限，直接导致交叉，各运输环节频繁打架，所以要根据总体施工进度计划，全局统筹确定各批次采购节点。

2)风机、塔筒、箱变的到货仓储和保管，采取分点设置，分区管理。结合风机布置点分布情况，合理安排仓储位置，避免二次运输产生的费用和风险；结合当地整体气候，统筹雨季做好遮雨、排水工作，确保设备、材料的妥善保管。

4.3 前瞻性的风险管控

山地风电的施工工艺流程耦合度极高，常常主要矛盾和次要矛盾之间的相互转化频繁。所以必须要站在全过程的角度出发，提前识别，提前策划。

1)山地风电几大单位工程：道路平台、基础浇筑、大件运输、风机吊装、集电线路，前后存在制约，工作面交叉接口繁多，一个单位工程出现偏差，对后续的施工会产生一系列连锁反应，整个项目的节奏被打乱，所带来的后果便是从进度问题变成了成本和风险的问题。所以要在施工工艺的逻辑关系上，适当安排弹性时间，将山地风电这种施工接口的强耦合弱化。

2)分包主要分为建安分包商和设备分包商，大件运输的分包介于两者之间，既与厂家的供货交付紧密相关，又像建安分包商一样，有车辆人员资源投入要求和运输安全、成品保护等方面的管理要求，与供货厂家、吊装单位接口多，同时大件运输的执行情况直接对风机吊装和投产进度、项目整体成本产生直接影响。风机厂家管理规范、合同体量大、抗风险能力强，风机设备、叶片的场外、场内运输都可以交收风机厂家负责。塔筒厂家产业链较为低端，管理水平良莠不齐，可将资源投入要求低、风险小的场外运输交由其执行，场内二次运输为特种改装车辆(后轮转向、底板抬升等)，要么由总包方直接发包进行管理，做好重点环节的资源投入和管控；要么可以交由吊装单位进行组织，统筹好吊车转场、设备进场顺序等接口，转移一部分因设备无法到货所产生的吊装窝工风险。

3)山地风电因项目自身特点，存在着较多危险源：道路高填高挖的高边坡作业风险、平台和基坑开挖的爆破作业风险、大件运输交通事故风险和风机吊装起重伤害风险等，在此基础上，由于山地高海拔和局部山地小气候所带来的气候风险(常年大雾、温度高、气湿低)，与上述危险源耦合之后产生一系列更多的安全风险。一方面要建立安全生产“四个责任意识”和做好各项安全管理的基础性工作，从方案审查、过程监督和隐患整改强管控；另一方面针对山地风电项目特点，在安全人员投入的角度，除按规定配备安全总监外，还补充配置大件运输和吊装专责，专人管理运输和吊装过程的安全风险管控。