海上风力发电场安全预评价工作研究

发表时间:2020/12/7   来源:《基层建设》2020年第23期   作者:卢钦先1 黄建文2 程玉光3 陈卫国4 刘斌5 卢
[导读] 摘要:随着清洁能源需求的不断提升,近年来海上风力发电场在国际上迅速发展了起来,并在能源供应方面做出了较大的贡献,但由于海上风力发电场普遍建立在潮汐带地区或远离陆地的海岛上,因此其不仅建设施工难度较大,同时在运行期间,也同样存在着很多安全隐患。
        1、中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司  广东省广州市  5107002、广州海晟科技有限公司  广东省广州市  5106303、中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司  广东省广州市  5107004、中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司  广东省广州市  5107005、中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司  广东省广州市  5107006、广州海晟科技有限公司  广东省广州市  510630
        摘要:随着清洁能源需求的不断提升,近年来海上风力发电场在国际上迅速发展了起来,并在能源供应方面做出了较大的贡献,但由于海上风力发电场普遍建立在潮汐带地区或远离陆地的海岛上,因此其不仅建设施工难度较大,同时在运行期间,也同样存在着很多安全隐患。为此,本文对海上风力发电场以及安全预评价工作进行了介绍,同时从危险因素识别及评价的角度出发,对风电场的安全预评价工作展开了探讨,希望能够为我国海上风电场的建设发展起到一定帮助。
        关键词:海上风电场;安全预评价;危险因素
        前言:海上风力发电场的安全预评价工作,简单来说就是在海上风力发电场的建设初期,对风电场可能存在的安全隐患展开全面分析,以提高风电场建设施工的安全性,降低安全事故的发生几率。由于当前我国在海上风力发电场建设、运行方面的实践经验非常少,很容易因规划、设计、施工问题而引发安全事故,因此安全与评价工作是具有着至关重要的意义。
        1.海上风电场与安全预评价概述
        海上风电场是一种利用海上风力资源来发电的新型发电场,由于海上风力资源十分丰富,而风电又属于目前世界上增长最快的新能源,因此即便海上风力发电场的建设成本与施工难度都比较高,但英国、德国、瑞典等国家近些年仍然建立了多个海上风力发电场,并使能源紧缺问题得到了极大的缓解。例如世界上最大的海上风力发电场工程(英国Lynn and Inner Dowsing风电厂)总投资高达5亿美元,但其总装机容量也同样得到了543600kW,峰值发电量最高可达194000kW。而安全与评价工作则是从风能资源、场地环境、周边环境、地质条件、气候条件、海上施工等多方面入手,对潮水、风灾、雷电、潮汐、风暴等可能发生的安全事故进行评价分析重要安全工作,通常是以提高项目建成后实现安全生产、寻求事故及危害损失最少、预防细微风险隐患为目的,对海上风电场的运力建设与长期安全稳定运行有着非常大的帮助[1]。
        2.海上风电场常见危险因素识别
        2.1海上风电场常见危险因素识别注意事项
        2.1.1环境限制条件
        与陆地相比,海域环境条件十分复杂,要想在远离陆地的海域建立海上风力发电场,必然要想充分考虑到海域周围的环境条件是否会对海上风电场的建设施工及运行产生限制。例如在地质条件方面,通常需要在充分考虑周围区域活动性断裂带的前提下,对海上风电场的建设位置进行选择;而在交通方面,则需要对海上风电场的航道问题进行考虑,避免因距离航道过远而影响风电场与陆地间的交通运输。
        2.1.2设计合理性
        海上风力发电场所处环境条件十分恶劣,在设计阶段必须要对多种复杂因素进行充分考虑,才能够设计出最为合理的风电厂建设方案,否则无论任何设计细节出现问题,都可能会给海上风电场的建设、运行埋下安全隐患。

例如在风电机组的钢结构设计上,就需要对极端风速、台风、风暴潮、海水腐蚀等因素进行考虑,选择合适的钢材并对其各种保护性处理,否则一旦因极端天气、海水腐蚀等因素而是钢结构遭到破坏,那么风电机组就可能会在运行过程中出现损坏,设置是导致严重的安全事故。
        2.1.3自然灾害风险识别
        海洋上的自然灾害种类较多,发生几率也比较高,一直都是安全与评价工作的重点,由于不同自然灾害对风电场的影响不同,因此在进行海上风电场常见危险因素进行识别时,必须要对所有海上自然灾害进行全面考虑,并将其纳入到常见危险因素中来展开具体的安全评价与分析,以免因危险因素考虑不全而使海上风电场出现安全漏洞[2]。从具体上来看,海上风电场需要面对的自然灾害风险主要由海啸、台风、地震、雷击等几类,而根据发生情况与具体危害的不同,这几类自然灾害还可以继续进行戏份,例如地震就可细分为地面断裂、地陷、岩层液化等直接灾害以及建筑物倒塌、火灾、道路塌陷等间接灾害。
        2.1.4生产作业风险识别
        在海上风力发电场的建设前期,风电场虽然尚未进入到实际运行阶段,但基于全过程管理原则,安全预评价工作仍需对风电场生产作业期间可能存在的安全隐患进行重点关注。例如在设备方面,风电场中的电气设备较多,发电机、变压器、互感器、配电装置、高压开关柜、照明装置等任何设备如果因安装不当、老化故障等问题而出现问题,都可能会出现过热、烧毁的情况,严重的甚至会引发电气火灾与爆炸;而在巡回检查、设备维修等高空作业中,则可能会防护不到位、作业人员麻痹大意等问题而出现高空坠落事故,这些生产作业风险都需要在安全预评价中结合实际情况进行全面考虑。
        2.2海上风力发电场安全预评价主要内容
        从整体工作流程上来看,海上风力发电场安全预评价工作的内容主要可分为以下四点:其一,是对工程项目的危险、有害因素种类及其危害程度进行分析、评价。在这一阶段,需要结合海上风电场工程项目的实际情况,对可能存在的风险隐患进行全面分析,无论是自然灾害风险还是生产作业风险,都需要保证风险识别的准确性与全面型,同时还要结合工程项目地质勘察、建设规划等方面的相关资料,对各风险因素的危害程度展开准确分析与评价,为后续的分析评价工作提供支持。其二,是将工程项目中危险、有害程度较大的装置列为重点对象,并展开定性、定量评价,这一阶段需要根据危险因素识别与评价结果建立完善的评价指标体系,并分别进行定量分析与定性分析,使危险因素评价能够更加清晰、具体[3]。其三,是要对工程项目的生产过程中主要危险性进行分析、评价,由于海上风力发电场的生产作业流程比较复杂,潜在风险因素也相对较多,因此需要单独对生产过程中的危险性展开整体评价,如危险性高于一定程度,则说明海上风力发电场的建设缺乏可行性,需要重新对其设计规划进行调整,反之如危险性较低,则可以按照这一计划继续展开建设工作,并进行或许的安全预评价。其四,则是要对工程项目提出安全对策措施,这一阶段需要根据危险因素的定量评价对其进行合理排列,优先对危险程度较高的因素展开具体分析,制定可行的应对措施与方案,并在建设运行期间将具体措施落实下去。其五是要根据安全预评价工作的实际执行情况与效果,对工程项目提出安全预评价结论,为其他工程项目的安全预评价提供借鉴。
        结论:总而言之,当前我国对于海上风力发电场的建设尚处于起步探索阶段,无论是建设经验还是建设运行水平都存在着一定的不足,因此在建设过程中,必须要高度重视安全预分析工作,从多角度对工程项目建设、运行的危险因素展开合理评价与深入分析,并制定针对性的安全对策,才能够使海上风电场的建设运行安全得到充分保障。
        参考文献:
        [1]李晓宇,王伟.基于SWOT分析我国海上风力发电的发展现状[J].华北电力大学学报(社会科学版),2018(05):42-49.
        [2]樊裕博.浅谈海上风力发电场开发现状及发展趋势[J].科技与企业,2015(22):97.
        [3]李宏.海上风力发电场安全预评价工作浅析[J].西北水电,2010(05):83-84.
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