中国海上风电将从高电价时代迈入平价时代。
作为海上风电场的“心脏”,目前海上升压站的设计和建造过程中存在一些普遍的不合理之处,这些不合理之处也导致了海上升压站的成本增加。
平价时代,降本增效是中国海上风电发展的必由之路。
九思海上升压站组图
转变建造理念
中国在发展海上风电的前期,陆上风电得到了充分的发展,参建各方对陆上风电的建设有着充分的经验,而这些经验自然而然地带到了海上风电的开发和建设中去。随着海上风电的开发,这些经验显得并不适用于海上风电,特别是海洋的环境工程条件(台风、盐雾、覆冰等)、水面工程条件(海冰、海浪、潮位和航道等)、水下工程条件(海流、潮流、海底冲刷和侵蚀、海洋生物、盐分、海底地形及地质等)与陆地的巨大差异得以展现,海上风电开发者们渐渐认识到海上风电首先是海洋工程的概念,只有这个理念得以宣贯,在开发海上风电的进程中才能少走弯路,少交“学费”。
海洋工程是指以开发、利用、保护、恢复海洋资源为目的,并且工程主体位于海岸线向海一侧的新建、改建、扩建工程。一般海洋工程的主要内容可分为资源开发技术(开发工程)与装备设施(配套设备、装备等)技术两大部分。海洋工程具有综合性系统工程;高科技含量大、创新性强;高风险、高投入、高回报;动态发展的特点。显而易见,海上风电全部具备海洋工程的特点,海上升压站的建造首先是要保证其海洋工程的属性安全,其次才是其资源开发技术的保障。海洋工程理念的转变也必将带来了开发方式的转变,特别是海上升压站的消防救生投入得以转变。
优化建造过程
为了更好地降本增效,海上风电投资方除了理念的转变,在“十四五”期间投资方式也应该向着细致型的开发方式转换,中国船级社作为保障船舶与海洋结构物安全的船检主力军,也将配合投资方做好项目的降本增效,从项目的设计阶段开始严格把关,对不满足规范要求之处、设计明显远远高于规范要求的不合理之处给出明确的意见。海上风电投资方在开发海上风电时,应重点考虑以下几个方面。
一是在项目的开发前期,投资方应做好项目选址规划,加强海洋气象资料的收集和评估工作,以便为海上风电规划提供充分详实的数据,有效避开规划不合理区域,增加规划的可实施性。做好与其他用海空间的共存性规划,海上风电场的工程实践表明,海上风电场的规划若仅考虑风能资源,将会导致风电场规划布局方案中不少区块布置在保护区、航线、航路、军事区、重要渔业水域。同时,应尽可能的远离航道,前期已建项目基本上考虑了保护区、军事区、重要渔业水域的影响,往往却忽略了航道的影响。虽然已建项目避开了航道,然而实践表明,离航道过近也不可取,虽然风电场不在航道,但因离航道过近,其海底冲刷相对严重,给后期的冲刷治理带来巨大的压力,后期在防冲刷治理上的投入也将是巨大的。
二是与船级社、设计院等相关单位及时沟通,选择统一的规范体系,避免由于规范上的冲突而带来设计的问题,由于海上风电归属海洋工程的理念,应首先从海洋工程结构物设施的设计标准出发。在海洋工程的结构、救生、防火、信号、无线电、机电设备、防污染、起货设备、人员健康等专业优先采用海洋工程规范;在高压电、高压设备等方面优先采用电力行业规范,较好的融合两个行业所长,避免因规范选取所带来的时间成本和资金成本的浪费。
三是优化设计细节。特别是对海上升压站的结构节点、逃救生路线、消防实施的配备等进行优化,可以有效降低建造过程中建造方的施工难度,减少在人力资源上的投入,同时降低建造工时的投入。
四是做好海上升压站施工过程的控制,避免因为施工不到位造成的海上升压站防火结构、消防救生等专业的建造不满足要求,而造成的再次返修,从而导致后期补救带来大量的人力、物力和时间成本上的浪费。
五是严控建造流程,确保图审基本结束后再进行现场建造作业。诸如:现场检验中经常发现因设计不满足规范要求而带来的修改,由于时间的紧迫性,往往现场已经按照初始设计的图纸进行了加工和建造,后期的图纸修改给海上升压站的建造增加了成本,也造成了浪费。
六是图纸审核单位应对图纸加强审核,在确保满足规范要求的前提下,避免因过多的提高设计要求而带来大量的资金投入。诸如:海上升压站室外结构立柱上存在的大量的防火胶泥和防火漆的应用;阻燃电缆上大量防火漆的应用;舱壁防火等级超过规范要求的防火等级等等,这些不必要的加强都将带来大量的人力和财力的投入。
七是明确海上安装文件和拖航计算等海上安装文件的送审路径和内容,避免因拖航计算书、打桩分析报告等没有及时送审而导致的船级社无法进行现场检验,从而对海上施工船舶工期的影响,导致海上安装费用的增加。目前通常遇到的问题是:海上安装的施工队伍没有进行必要的安装前的计算,便进行海上打桩作业,对桩的受力没有清晰的概念,加之海上风电基本没有接桩的设计,桩体一般较长,容易出现桩体弯曲、折断等问题,造成返工。
八是做好建造后期的运维管理工作,避免因设备因长期缺乏运维而导致设备的更换。诸如:吊机钢丝绳等部件因为长期缺乏保养,放置时间过长,腐蚀严重,时间久了只能进行更换处理,而这些部件如果保养得当,完全可以不需要进行更换处理。