深远海域TLP漂浮式风电施工技术探析

2021-12-01

科学与信息化 2021年4期

中国大唐集团有限公司广东分公司广东海珠 510000

引言

新时期和新形势下，我国正面临着严峻的能源形势，基于经济发展和社会生产、人民生活日益提升的电力应用需求，电力的开发以成深化能源体制改革工作的重点任务。深远海域TLP漂浮式风电施工技术能够有效利用海上风电资源，进一步扩大我国风电发展规模，实现国家五年风电发展的基本目标。

1 深远海域TLP漂浮式风电工程建设价值

我国在风力发电上主要经历了1986年至1993年早期示范阶段、1994年至2003年产业化探索阶段、2004年至2007年快速成长阶段、2008年至2010年高速发展阶段、2011年至2013年调整阶段以及2014年至今的稳步增长阶段，CWEC资料显示，2011年～2018年，全球海上风电累计装机容量分别为4GW、5GW、7GW、8GW、12GW、14GW、19GW和23GW，根据预测，2025年全球海上风电总装机容量有望达到100GW，占全球风电累计装机容量的比例将超过10%。由此可知，海上风电具有较大的发展潜力。国家能源局信息显示，2014年～2018年，我国海上风电新增装机容量分别为23.0万千瓦、36.0万千瓦、59.0万千瓦、116.0万千瓦、165.0万千瓦，2018年，我国累计装机容量已达444.0.万千瓦，累计装机容量增长59.14%。在中国风电行业整体快速发展的情况下，海上风电发展速度高于风电行业整体发展速度，海上风力资源质量明显优于陆上风力资源质量，基于我国严峻的能源应用形势和全面推进的深化能源体制改革工作，深远海域TLP漂浮式风电工程建设，有助于进一步扩大我国风电工程建设规模，占领能源技术高地，提高电力服务能力和风力发电水平。

2 深远海域TLP漂浮式风电施工要点

（1）施工组织。与陆上风电施工项目相比，深远海域TLP漂浮式风电施工的难度和危险系数更高，为保证深远海域TLP漂浮式风电工程的建设质量，应精细化进行施工组织，以下对其提出相关建议：首先，相关项目管理人员应针对深远海域TLP漂浮式风电工程项目的建设规模、建设条件和管理结构合理编制进度计划，严格遵循整体性原则、统一性原则、人员与资源合理配备原则、管理方案与技术支持相协调原则以及调整优化原则，切实保证进度计划和施工计划编制的科学性和合理性，全面加强施工管理的控制力，为避免实际施工与计划施工存在偏差，应设置合理的保障措施。其次，为保证深远海域TLP漂浮式风电施工项目的建设质量，应对该项目的工作任务进行分解，优化施工方案，预估各项工作任务所需的时间，并合理编制施工计划图。最后，应全面整合深远海域TLP漂浮式风电施工项目的施工资源，包括人工、机械和技术等，全面优化决策审批流程，高质量完成材料的采购管理，并对恶劣海洋水文气象条件进行识别，提高对施工船机设备的要求，降低施工风险。

值得一提的是，由于海风电或海上油气平台建设与深远海域TLP漂浮式风电施工均发生于海上，相关项目管理人员往往会借鉴海风电或海上油气平台的施工经验，但在实际施工中需要切实考虑海洋环境和自然条件的差异性，加强对相关施工经验的鉴别，实现施工组织的进一步优化[1]。

（2）设备运输。公开资料显示，2018年英国、德国、中国和其他国家海上风电新增装机占比分别为34%、28%、20%和18%，2019年，我国辽宁省、河北省、江苏省、浙江省、福建省、广东省的以核准未开建海上风电项目容量占比分别为1%、1%、18%、6%、4%和70%，广东省凭借优良的海上风电资源占据了较大的海上风电项目比例，在长期的能源开发中，我国已具有坚实的海上风电项目建设基础，在深远海域TLP漂浮式风电施工过程中，应全面保证设备运输质量。设备运输主要发生于陆域到海域建设地点中，考虑到TLP漂浮式风电主体主要由风机机组和基础平台结构构成，为提高施工效率，在设备运输前往往需要在陆域进行设备的建造和安装，安装内容主要包括风机组、叶轮、发电机组和塔筒以及浮筒结构和下部基础构件的安装。目前，TLP基础结构主要为钢结构，在建造时，可根据实际条件选择平地建造或船坞建造，陆域建造与拼装结束后则需进行设备的海上运输，可通过在TLP绑扎助浮和配重装置、采用专用运输船舶或设置压载装置实现安全运输。值得一提的是，考虑到海上环境较为特殊，应选择良好的天气对相关设备进行运输，避免造成人员伤亡和财产损失。

（3）风险管理。我国是全球增速最快、潜力最大的海上风电市场，具有广阔的市场空间，目前海上风资源主要可分为一类风资源区、二类风资源区和三类风资源区，风速分别为9m/s、大于7m/s和7m/s，主要地区分别为福建地区、浙江、广东等地以及江苏以北地区90米高度处。2018年，江苏省凭借优良的海上风电资源，累计装机容量已达313.0万千瓦。基于日益扩大的海上风电项目建设规模，应在深远海域TLP漂浮式风电施工中，全面提高对风险管理的重视程度，强化项目全过程的风险识别分析，建立科学规范的全面风险管理体系，加强海上风电工程项目技术风险控制，严格按照土建工程操作标准执行施工项目。

值得一提的是，在风险管理过程中，相关项目管理人员应积极开拓技术视野，引进BIM技术构建海上风电项目的建筑模型，积极发挥BIM技术的数据整合优势和可视化优势，全面跟进项目施工流程，并借助深远海域TLP漂浮式风电施工数据库对施工技术进行模拟应用和复核，完成项目的全生命周期管理，切实提高施工管理质量。