三峡乌兰察布项目风机及储能施工安全管理措施

中国电力建设工程咨询有限公司 李海波

2020年9月22日，国家主席习近平在第七十五届联合国大会上做出了二氧化碳排放力争2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和的承诺。在2021年2月国家发改委、国家能源局等部门也相继发布文件，提出构建清洁低碳安全高效的新型电力系统，促进能源产业转型升级的目标。在这一目标引导下，风电、光伏等新能源发电得到进一步大力发展，但新能源发电固有的发电功率波动性制约了其应用推广。为解决这一问题，不同研究机构提出了多种解决措施，其中“源网荷储一体化”作为实现同步协调控制的解决措施得到大力推广。

三峡乌兰察布新一代电网友好绿色电站示范项目是乌兰察布“源网荷储一体化”示范项目重要组成部分，是国家和自治区重点示范项目。本文结合项目开展过程中，根据施工特点进行风险辨识并制定的风机及储能施工安全管理重点工作及措施进行了梳理总结，以供提高同类项目安全管理水平，实现风机施工作业及储能区施工全过程安全管理、杜绝安全事件发生提供参考。

1 工程概况

乌兰察布市位于内蒙古中部，风能和太阳能资源丰富、开发潜力巨大。该地区有效风场面积占全国的十分之一，技术可开发容量约5000万千瓦[1]，适宜建设千万千瓦级风电基地。三峡乌兰察布新一代电网友好绿色电站示范项目充分发挥这一区域的资源优势，选址建设在内蒙古乌兰察布四子王旗吉生太镇西北约25km 处。

项目总容量2000MW，其中风电1700MW、光伏发电300MW，并配套建设550MW 锂电池储能系统。项目建设按照4个风光储单元配套4个升压储能一体化站建设，并汇集到智慧联合调度中心。升压储能体化站分别通过220kV 线路接入拟建设的四子王旗500kV 汇集变电站。本工程分三期建设，一期工程风光发电总容量500MW(金界壕长城东南侧)，其中风电425MW、光伏75MW,新建一座220kV升压储能站(#4),配置140MW(2h)锂电池储能装置。本项目建成后预计将成为全球储能装置配置最大的单体新能源场站，成为国内首个储能配置规模达到千兆瓦时的新能源场站。

本文结合了本工程实施过程中存在的风机设备施工安全和储能设施施工安全重点注意事项进行阐述[1]。由于风机设备贵重且在一个风场内，需开展多次安装施工，因此需施工单位针对每一台风机设备部件、构件的吊重、吊装半径、现场位置等吊装参数的实际情况进行逐一分析、掌握吊装工况，编制统一的施工组织设计和风机安装专项方案，选择合理的施工设备，制定可靠的安装工序，配备足够的施工专业人员。也需针对特殊位置、存在特殊要求的风机，明确安装工程技术重点和保证安全、质量的措施。在施工实施前组织专题会议，邀请业主单位、风机供货厂家、设计单位、监理单位及有关外部专家对风机安装专项方案进行审查，对施工过程中发现的问题也要及时报告完善修改。

图1 项目全景示意图

图2 储能系统安装完成图

2 风机设备施工安全管理方案

风机设备的卸车、储存和吊装是施工过程中的重点工作，也是安全管理的重要环节。为了规范风机设备尤其是风力发电机组在吊装过程中的安全，主要参考“电力建设安全工作规程”、“电力建设施工及验收规范”、“风力发电厂项目建设工程验收规范”等相关技术规范[2]，以及现场所用风机厂家的安装手册，开展现场倒运、转场、吊装等施工工作。由于涉及工作细节繁多，本节分别从人员要求、运输进场、卸车存储和吊装三方面总结了安全管理的控制重点，以供相关工程参考。

2.1 人员要求

施工实施人员是保证施工安全的基础，须保证其充分理解施工细节、充分认识安全的重要性，施工过程中操作符合安全规程要求。因此在施工前、施工作业前、施工实施过程中完成以下工作：施工前，工作负责人需组织参加安装操作的人员进行技术培训，完成安全交底等工作布置，交底工作完成后需要全员签字；施工作业前需对作业潜在的安全缺陷、隐患进行判断分析，提前预防；施工作业人员须按照安全要求，合理合规使用安全带、安全绳等安全工具，并进行详细的安全检查。高空、悬空作业时须按照规定使用速差自锁器或缓冲绳。具体措施必须制定操作手册，提前宣贯；在施工实施完成后需对本次施工进行总结，查找问题和漏洞、纠正问题，进一步完善施工安全工作。

2.2 运输进场要求

风机设施属于超大件，其运输进场需重点关注。在进场前，需专门全程检查进场道路及场内道路是否满足风机设备等超大件运输要求。对道路路基承载力、路面宽度、坡度、转弯半径及路面情况等进行现场复核无误后进行运输，对存在不符合要求的路段及时联系当地道路管理单位进行修整。必要时可进行模拟运输测试路况，确保风机设备安全、完好到达吊装场地。在风机设备运输过程中，车队前后须设置专人对道路进行管制，确保安全。

由于现场安装场地有限，风机叶片存放需设中转场，其余设备均可直接至现场安装场地。设备存放前对场地承载力、现场障碍物情况等进行查看，符合要求后进行存放。设备存放均有配套的工装，需确认其完整性和稳定性。风机叶片存放特别注意其间距及方向，间距应大于1.5m，叶根应朝向主风向，叶片支架需加强固定。风机设备存放现场（包括中转场）需设专人进行看护。

2.3 风机设备的卸车及储存控制重点

鉴于风电现场特殊的施工道路（碎石土道），在行车过程中尘土飞扬能见度极低，车辆须进行限速、开启车辆警示灯并保持与前方车辆车距。道路设置明显的交通及限速标志，运输高峰及路面较窄部位设交通指挥。风机设备进场后须依据进场验收单进行详细检查，重点检查设备防护罩、塔筒法兰等固定情况。设备卸车完毕，设备的包装应及时恢复，防止风沙雨雪进入设备，靠近场地边缘的风机设备摆放时应保证充足的安全距离，叶片应尽量顺风放置，并进行稳妥的固定措施。风机吊索具须使用按国家标准规安全使用周期内使用，使用后应及时整埋好并妥善存放工具箱内，存储应符合存储条件环境要求。达到报废条件的吊索具要及时报废，严禁投入现场使用。

2.4 吊装作业安全控制重点

风机设备开展吊装作业前，需对场内二次运输、安装场地清理、吊装路线、地基处理等进行检查确认，保证承力符合要求。检查主、副吊车等安装所用工器具齐全、性能完好，并按方案就位。尤其是对于主吊车等特殊设备应有相应的检验记录和专业检测机构的检测认定书进行重点检查。在吊装前起重设备应进行试运转，发现转动不灵活、部件有磨损的应及时修理。

对机舱、叶轮、塔筒等主要超重、超长构件应进行试吊，检查吊车各部位是否运转正常。检查控制构件吊装的作业半径、吊车站位等平面布置参数，保证同施工方案一致，构件吊装顺序是否合理；叶轮组装时，叶片的支垫位置必须符合规定位置，保证不损伤叶片；风机施工阶段，风机内的消防设施必须配备到位，同时风机内严禁明火作业；叶轮吊装时需按照吊装规程进行操作，在晚间进行吊须保证充足照明，雷雨天气禁止在机舱开展工作；吊装后大型起重机械转场转场时注意不要损坏周边的草木，控制设备的运行速度以减小扬尘，必要时可用洒水车洒水来控制扬尘。在行走期间及时调整方向不碾压道路的边坡。

以上工作都需在每天施工结束后进行总结回顾、查漏补缺，保证风机设施施工安全。

3 储能施工安全管理方案

以往的储能电站施工安全主要考虑施工实施过程中的安全，参考电气装置安装工程质量检验及评定规程、电力设备典型消防规程、电气装置安装工程等系列施工及验收规范[3]，参照设计图纸完成施工。为加强电化学储能电站安全管理，2021年8月24日国家发改委、能源局组织编制了《电化学储能电站安全管理暂行办法》，要求“住房和城乡建设主管部门要加强储能电站施工与验收管理，建立健全储能电站工程质量、安全生产和竣工验收备案的管理办法，明确不同类型及规模储能电站总包与施工资质要求，加强安全与消防设施建设管理，对储能电站开展验收”。储能设施的施工得到高度重视。

三峡乌兰察布项目#4储能站储能系统共建设140MW/280MWh 预制舱式磷酸铁锂电池储能。采用储能电池集装箱产品模块化程度高、结构简单，可针对不同容量储能场站进行最优匹配设计，轻量化的Rack 设计减少冗余配置，可整体运输，便于现场安装及维护。储能电站的施工须由具备相应资质与等级的单位开展储能电站建筑与设备施工，建设单位务必全程监督履行安全生产管理有关责任。

3.1 储能电池集装箱存在风险分析

储能设备集装箱存在较多风险点：运输及装卸过程中因载运车辆或未落实相关措施造成的危险事故；安装过程中受到的挤压、碰撞等冲击造成的危险事故；安装过程发生触电事故或因设备安装过程中遗留其他物品引发的危险事故；储能电池接线安装施工中，因对接线方式或要求不了解而出现正负极性混淆，造成短路，最终引起热失控导致火灾、爆炸事故；安装过程中电池搬运过程中将电池模块的正极或负极端子朝下跌落到地上，造成火灾、爆炸危险事故；储能电池存放不当或环境未达到要求造成受潮导致绝缘电阻降低引发的危险事故；设备后期调试过程中因未明确带电区域而给人员造成的触电风险。

3.2 储能电池集装箱安装过程要点

针对储能设备集装箱的诸多风险点，在安装过程中需要注意以下要点：

储能电池集装箱在装运过程中物件应塾稳、捆牢，应选用符合要求的车辆，行驶不得超载、超速；卸车前需要检查平台是否牢固，保障平台不得有不均匀下沉，同时考虑卸载时弹簧形变引起的高度差；储能系统电池预制舱安装完成后，设置安全警示标志及隔离措施，防止施工机械和车辆与储能系统电池预制舱发生碰撞；储能电池集装箱施工作业场地平整，通道畅通无障碍物，作业过程中轻拿轻放，搬运过程做固定措施避免因将电池正负极跌落摩擦造成火灾或爆炸。

在接线前要对安装人员进行全员安全技术交底，电池正负极做明显标识、接线前再次核对确认，安全通道畅通防止突发情况；预制舱就位安装完成后，使舱内空调运行，达到电池保存条件，尽快组织电池充放电，舱门封闭管理，定期巡视；设备后期调试等作业过程中要对带电区域进行统一管理，带电区域及时设置相关安全警示标识。作业前必须做好相关带电区域的安全交底，作业过程中全程监护。

在施工完成后，建设单位应当委托具备检验检测机构资质认定（CMA）储能检测资质的机构对储能电站安全相关的核心部件或单元开展到货抽检，抽检对象包含但不限于电池单体、电池模块、电池管理系统。

综上，未来风力发电配置储能系统工程建设是保障高品质电力工业及“3060”实现的支撑，因此其安全施工需要重点关注。在施工过程中的安全管理要合理严谨，对施工中安全可能出现的问题要提前开展严谨的分析和风险辨识，制定相应的有效的方法进行解决和控制，从而加强安全管理水平。在施工过程中，管理人员一定要严格把控施工建设全过程中的安全质量问题，对各个阶段进行严格的监督，及时消除隐患问题，从而确保整体施工安全圆满完成。