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海上风电场选址,安全距离如何确定?

日期:2021-10-08    来源:福建海事

国际风力发电网

2021
10/08
08:40
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关键词: 海上风电 风电项目选址 风电安全

目前国际国内均无海上风电场与航路安全距离的强制性要求。《福建海事局海上风电场选址通航安全分析技术指南》(下称《指南》)吸收了国内外海上风电场多年的选址实践经验,参考了相关规范标准,对福建沿海海上风电场与航路安全距离提出了建议。

1、安全距离的概念

安全距离:为了防止船舶与海上风电场设施及其基础发生触碰,需在两者之间保持一定的空间距离。海上风电场与航路的安全距离,是指海上风电场场址边界线与航路边界之间在平面上保持一定距离条件下,各类通航风险可控,风电场及周边水域通航安全可以得到有效保障。

2、安全距离该怎么理解?

确定合理的安全距离是保障船舶航行安全和风电设施自身安全的必要条件,是风电场选址时必须考虑的重要因素。过于保守的考虑,过多倾向于航运的安全,则造成海上风电开发面积的减小,达不到应有的效益;而过于强调海上风电产业的发展,采用迫使船舶航路让步的做法,也将埋下安全祸根。

以下是某海域与航路边界距离为0(即紧贴航路边界)、1海里、2海里、3海里情况下的可供开发海上风电面积分别为106.7平方公里、74.3平方公里、45.1平方公里、14.3平方公里,可以看出随着安全距离的增大,可供开发海上风电面积急剧减小。

直观上看,距离为0显然不安全,距离3海里好象又有点太保守。那么,多大的距离才称得上安全距离呢?

正确的理解方式应是:适当地“压缩”商船航行空间(注意这种“压缩”可理解为考虑绝大多数商船的航行习惯和权益),但并没有改变原有的海上交通模式,仍应关注船舶的航行领域、避让义务和应急操作空间需求,海上风电场的选址应充分考虑并避免制约船舶的这种权利、义务和需求,这是确定安全距离的基本思路。

3、确定安全距离考虑的主要因素

确定海上风电场与航路安全距离,应充分考虑《国际海上避碰规则》、船舶操作性能、船舶失控或走锚漂移、海员避让习惯、海上设施保护范围等因素。相关因素涉及的内容比较专业,这里不做详述。但是必须明白:船舶受自身的惯性和外部的气象、水文、海况条件以及通航环境其他因素的影响,在海上操纵船舶不象在陆地上驾驶车辆那样想走就走、想停就停、想转就转;船舶避让也必须要有事先判断,避让操作要有提前量,也不能象车辆避让那样来个潇洒的“擦身而过”。以下几点有助于理解:

船舶冲程。包括船舶停车冲程和船舶倒车冲程。一般货船的停车冲程为8-20倍船长,超大型船舶则超过20倍船长。船舶倒车冲程,万吨级货船6-8倍船长,5万吨级货船8-10倍船长,10万吨级货船10-13倍船长,15-20万吨级货船13-16倍船长。船舶排水量越大、船速越快,则冲程越大。由于冲程大,且停车或倒车时船舶保向性差,船舶驾驶员通常不太愿意采用“变速”来避让。

转向避让导致的船位偏离。采用转向方法来避让来船的,可以说是海上避让的绝招。対遇或交叉相遇等常见局面,让路船通常是采取向右转向行动。为避免船位偏离计划航线太多,初期所做的转向角度不会太大,但也会引起船位偏离,相关文献资料中偏离距离按0.3海里计。

船舶旋回直径。当向右转向避让效果不理想时,在紧急情况下可能采取右满舵避让,进入船舶旋回。旋回直径跟转舵速度、船速、吃水、纵横倾、水深、风流等因素有关,IMO船舶操纵性标准确定的旋回直径小于5倍船长,当各种不利因素叠加影响时,旋回直径可达7-8倍船长。根据福建沿海气象海况特点,《指南》确定的旋回直径按5-6倍船长。

安全地带。依据IMO《关于海上设施和结构周围安全地带和航行安全的决议》(A.671(16)号),海上人工设施应设置安全地带,海上设施的营运人应采取各种切实有效的措施,防止船舶闯入安全地带。《国际海洋法公约》规定,安全地带从设施周围的外缘每个点开始测量,其延伸至最远500米的距离。目前国内并未对安全地带进行立法,参照海上人工设施安全地带的设置和国外的经验做法,采用500米做为安全地带的宽度。

4、参考安全距离的定量计算

Q:当一艘长度为L的船舶沿着航路边界航行,为避让船舶,先是向右转向,随后发现避让效果不理想,再采取右满舵避让,旋回一圈,既让清了来船,也避免进入其右侧的海上风电场,那么海上风电场与航路的安全距离应为多少?

A:依据“确定安全距离考虑的主要因素”中有关参考数数值,确定距离为:C = 0.3海里+(5-6)* L + 500米

注:当海上风电场位于航路水域盛行风的主风向(特指东北风)下风侧,旋回直径取6*L,其他情况取5*L。

以上即为福建沿海海上风电场与航路的参考安全距离计算公式。对一个航路航迹带来说,L表示代表船舶的船长。

案例:回到前文中某海域安全距离的困扰问题,按照《指南》有关代表船舶长度的选取原则,风电场址西侧和东侧的代表船长度分别为223米、250米。

西侧计算的参考安全距离值为:C1 = 0.3海里+ 5 * 223米 + 500米 = 1.17海里;东侧计算的参考安全距离值为:C2 = 0.3海里+ 6 * 250米 + 500米 = 1.38海里经过作图分析,可开发面积约63.9平方公里。


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