江蘇如東海上風(fēng)電建設(shè)的特色之路
近日,海上風(fēng)電場路由廊道建設(shè)與管理研討會在江蘇如東召開。研討會圍繞海上風(fēng)電發(fā)展概況、未來海上風(fēng)電發(fā)展趨勢,聚焦我國首條海上風(fēng)電場路由廊道規(guī)劃建設(shè)等主題,開展了一系列討論,分析了江蘇海上風(fēng)電建設(shè)期的風(fēng)險特點,提出構(gòu)建江蘇海上公共設(shè)施監(jiān)控平臺、多功能公共平臺等規(guī)劃設(shè)想。
江蘇省海上風(fēng)能資源豐富,且受臺風(fēng)等災(zāi)害性氣候影響較小,海上風(fēng)電建設(shè)一直居于全國領(lǐng)先地位。國家能源局今年10月31日批復(fù)新版《江蘇省海上風(fēng)電場工程規(guī)劃》,到2020年江蘇海上風(fēng)電規(guī)劃總裝機容量達(dá)1475萬千瓦,其中如東附近海上風(fēng)電場規(guī)劃場址有20余塊,總裝機容量達(dá)上千萬千瓦。然而在建設(shè)過程中還存在著許多問題:如登陸點多、不利于海岸線集約節(jié)約利用,路由交叉、不利于海域集約節(jié)約利用及后期維護(hù),重復(fù)工作、資源浪費,風(fēng)電規(guī)劃與海洋保護(hù)區(qū)缺少統(tǒng)一規(guī)劃和銜接等。針對上述問題,自然資源部東海分局提出了“集約節(jié)約用海,統(tǒng)一規(guī)劃路由廊道和登陸點”“避免資源浪費中國風(fēng)電集團風(fēng)電場信息化建設(shè)運營管理系統(tǒng)建設(shè)方案,統(tǒng)一建設(shè)海上升壓站或換流站”“集中人力物力,統(tǒng)一調(diào)查勘測和施工”等建議。經(jīng)過多方協(xié)調(diào),最終成功設(shè)置確定了如東海域海上風(fēng)電場海底電纜集中路由廊道。10月29日,“如東縣海上風(fēng)電場集中送出路由通道和陸上集控中心規(guī)劃方案”通過專家審定。在由地方政府、海上風(fēng)電場項目業(yè)主企業(yè)、設(shè)計研究單位、海纜生產(chǎn)廠家以及風(fēng)險管理單位參加的研討會上,統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一廊道、統(tǒng)一登陸點、統(tǒng)一建設(shè)的建設(shè)原則,通過集約節(jié)約用海拉動海纜產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展,在海上風(fēng)電場項目的建設(shè)和管理中引入風(fēng)險管理概念。上述原則、觀點、概念取得了與會者的共識。根據(jù)江蘇如東成功的試點經(jīng)驗,自然資源部東海分局于2018年9月~11月召開了江蘇射陽、大豐、啟東等海上風(fēng)電布局較集中區(qū)域的路由集中協(xié)調(diào)會,成功設(shè)置了海上風(fēng)電海底電纜路由集中廊道。廊道的設(shè)置實現(xiàn)了江蘇近海海域自然資源的集約節(jié)約利用,符合江蘇省各涉海行政管理部門集中管理的要求,降低了風(fēng)電開發(fā)企業(yè)的經(jīng)濟成本和時間成本。本報摘登參加會議相關(guān)人員的發(fā)言,以饗讀者。
★華東勘測設(shè)計研究院新能源工程院 戚海峰
江蘇成為海上風(fēng)電建設(shè)重點省份
江蘇省海上風(fēng)能資源豐富,且受臺風(fēng)等災(zāi)害性氣候影響較小,近幾年海上風(fēng)電發(fā)展速度較快,已成為我國海上風(fēng)電建設(shè)的重點省份。2017年,江蘇海上風(fēng)電發(fā)展繼續(xù)引領(lǐng)全國,累計吊裝容量193萬千瓦,占全國總規(guī)模近七成。2018年10月31日,江蘇省海上風(fēng)電規(guī)劃修編獲得國家能源局正式批復(fù),江蘇省成為了全國獲得海上風(fēng)電規(guī)劃修編批復(fù)的第一批次省份。
全省共規(guī)劃62個海上風(fēng)電場,總海域面積為2614平方公里,規(guī)劃總裝機容量1475萬千瓦,規(guī)劃確定的海上風(fēng)電發(fā)展目標(biāo)為2020年累計建成350萬千瓦,累計開工450萬千瓦,累計核準(zhǔn)600萬千瓦。此外,本次修編詳細(xì)提出了每個風(fēng)電場海纜路由方案。
規(guī)劃帶來的社會經(jīng)濟效益,一是產(chǎn)業(yè)集聚程度顯著提高,產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)態(tài)不斷優(yōu)化。在有序開發(fā)風(fēng)能資源的同時,江蘇省積極發(fā)展風(fēng)電裝備制造等配套產(chǎn)業(yè),形成了完善的風(fēng)電全產(chǎn)業(yè)鏈條,業(yè)務(wù)領(lǐng)域涵蓋了風(fēng)電技術(shù)研發(fā)、風(fēng)電場施工運行維護(hù)、風(fēng)場勘察設(shè)計、防腐新材料、風(fēng)電設(shè)備物流等,海上風(fēng)電成為了江蘇的一張“名片”。二是創(chuàng)新能力不斷加強,產(chǎn)業(yè)市場競爭力顯著提高。隨著規(guī)劃風(fēng)電場的逐步建設(shè),企業(yè)研發(fā)投入力度不斷加大,產(chǎn)品市場競爭力不斷提高,重點企業(yè)科技創(chuàng)新能力不斷增強,在整機研發(fā)、海纜制造、基礎(chǔ)承載平臺等方面獲得了國家科技項目、科技進(jìn)步獎、發(fā)明專利、新型專利等多項榮譽。三是海上風(fēng)電市場穩(wěn)步擴大,帶動經(jīng)濟發(fā)展及就業(yè)。規(guī)劃項目實施后,可吸引投資約2664億元,并同時帶動周邊省份相關(guān)行業(yè),形成“溢出效應(yīng)”。預(yù)計每年可向國家和地方上繳的稅收約37億元,將極大推動全省經(jīng)濟發(fā)展,并在設(shè)備制造、工程施工、運行管理等環(huán)節(jié)提供至少2萬人以上的就業(yè)機會。四是海上風(fēng)電規(guī)模化發(fā)展,環(huán)境效益顯著。規(guī)劃項目全部建成后,年上網(wǎng)電量將達(dá)到410億千瓦時。每年可節(jié)省標(biāo)煤1230萬噸,減少排放溫室效應(yīng)氣體二氧化碳2609萬噸,節(jié)約淡水11569萬立方米,環(huán)境效益顯著。
★江蘇省如東縣能源局規(guī)劃科 湯建榮
如東海上風(fēng)電場海纜路由規(guī)劃及實施
根據(jù)國家能源局2018年10月31日批復(fù)的《江蘇省海上風(fēng)電場工程規(guī)劃(2012年~2020年修編)》,如東縣海上風(fēng)電總規(guī)劃裝機容量453萬千瓦,約占全省1/3。共規(guī)劃場址18個,規(guī)劃總面積856平方公里,已建成103萬千瓦。
截至2018年10月底,如東縣建成風(fēng)電場項目18個,總裝機容量達(dá)到180萬千瓦,年度實現(xiàn)上網(wǎng)電量達(dá)到35億千瓦時,累計實現(xiàn)上網(wǎng)電量突破200億千瓦時。節(jié)約標(biāo)煤700萬噸,減排二氧化碳2400萬噸。
根據(jù)新批復(fù)的江蘇省海上風(fēng)電規(guī)劃,同時隨著海洋生態(tài)紅線區(qū)、岸線資源等邊界條件的變化,原有的海纜路由通道規(guī)劃已無法滿足后續(xù)海上風(fēng)電場建設(shè)需求。且沿海經(jīng)濟開發(fā)區(qū)可用于陸上集控中心的存量土地有限,也需要進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃。
在此前提下,如東縣于2017年10月委托華東院牽頭開展如東海上風(fēng)電集中送出路由通道和陸上集控中心的規(guī)劃工作。
根據(jù)規(guī)劃編制單位與如東縣相關(guān)部門及鎮(zhèn)區(qū)多輪溝通確定:由于沿海經(jīng)濟開發(fā)區(qū)下海通道附近為規(guī)劃的風(fēng)電母港,且相關(guān)海域為建設(shè)用海,不作為海纜登陸通道,如東北區(qū)所有風(fēng)電場高壓海纜繞行至已建成的華能如東H12#項目海纜登陸點兩側(cè)登陸。
從經(jīng)濟性、施工難度、檢修便利性、協(xié)調(diào)工作量、美觀性等方面考慮,綜合比選推薦采用地下型電纜隧道方案。考慮到電纜隧道為全封閉型的電纜構(gòu)筑物,宜沿道路或道路綠化帶下方布置,推薦集中電纜隧道沿海濱三路北側(cè)布置的方案。
根據(jù)規(guī)劃中明確的各風(fēng)電場海纜路由拐點坐標(biāo),由縣屬國有公司統(tǒng)一辦理海底電纜集中廊道海域使用補償工作,并由縣海洋與漁業(yè)局先行收回海底電纜集中路由廊道區(qū)域海域使用權(quán)。
★自然資源部東海分局海域海島處 田狀
海洋生態(tài)空間用途管控的探索
江蘇省已建成海底電纜管道數(shù)量不多,主要為少部分已建成海上風(fēng)電場海底輸電電纜。但江蘇海上風(fēng)電場建設(shè)近年在江蘇海域大規(guī)模開展,海底輸電電纜的鋪設(shè)施工也將大量增加。預(yù)計在5年內(nèi)江蘇海底電纜的鋪設(shè)建成的規(guī)模將達(dá)到700條~1000條。因此,其海底電纜路由的空間用途需求較大。
今年7月以來東海分局陸續(xù)收到江蘇多家海上風(fēng)電場業(yè)主企業(yè)申請開展海底電纜路由預(yù)選協(xié)調(diào)的請求,東海分局本著提質(zhì)增效、以人為本的原則,綜合江蘇省海洋與漁業(yè)局等部門意見和業(yè)主企業(yè)意愿,決定在江蘇如東、射陽、大豐、啟東先后開展海上風(fēng)電場海底電纜集中路由廊道試點工作。
這是全國首次成功在海上設(shè)置集中路由廊道吊車出租,廊道的成功設(shè)立能實現(xiàn)四個“節(jié)約”:一是節(jié)約用海,最大限度集約節(jié)約利用江蘇省海域資源;二是節(jié)約成本,多家企業(yè)可以共用海上設(shè)施設(shè)備,共同分擔(dān)補償金,也避免多次重復(fù)的調(diào)查勘測工作,大大節(jié)約了各企業(yè)建設(shè)成本;三是節(jié)約時間,集中規(guī)劃、集中報批、集中開工所用的時間可能會比單個項目所用時間多一些,但會大大短于十幾個項目分別建設(shè)所用總時間;四是節(jié)約運行維護(hù)力量,集中路由廊道將會劃定保護(hù)區(qū)避免漁船等人為因素?fù)p壞,實行重點集中保護(hù),比分散保護(hù)的力量要大大節(jié)約,保護(hù)的效果更好。
★中天科技海洋產(chǎn)業(yè)集團 薛建凌
海纜敷設(shè)廊道集約化管理技術(shù)探討
在國家加快建設(shè)海洋強國的戰(zhàn)略指引下,中天科技依托優(yōu)勢的海纜產(chǎn)業(yè),按照“海纜向系統(tǒng)發(fā)展、海纜工程向總包發(fā)展”的方針,成立了中天海洋產(chǎn)業(yè)集團,積極主動向海洋系統(tǒng)和工程領(lǐng)域拓展。如東海上風(fēng)電場布局規(guī)劃為10個區(qū)塊,離岸距離35公里~100公里。本項目施工區(qū)域位于如東沿海潮間帶海域,根據(jù)規(guī)劃新要求,該海纜敷設(shè)廊道寬約600米,總長約40公里,擬需敷設(shè)13根主海纜。如此大規(guī)模集中約束在同一廊道內(nèi)敷設(shè)主海纜,對于敷纜船機的選擇、敷設(shè)工藝將提出更高的要求。根據(jù)施工路由水深地形等特點,海纜施工船選型需采用平板方駁結(jié)構(gòu),局部為雙層底,船體剛度強,同時具有載重量大、水線面積大、吃水淺等特點,完全滿足候潮坐灘施工,且適合長距離海纜登陸施工要求。
建議一:建議由如東縣人民政府牽頭,如東供電公司、中天科技共同參與如東海上共用輸電通道的建設(shè),對如東海上風(fēng)電場高壓送出海纜進(jìn)行統(tǒng)一的選型、采購、建設(shè)和管理。
建議二:建議主管單位以及相關(guān)政府部門統(tǒng)籌海纜施工招標(biāo)工作,由一家施工單位來主導(dǎo)整個廊道內(nèi)海纜的施工,無須重復(fù)進(jìn)行海纜路由勘測,并對已敷設(shè)的海纜精準(zhǔn)定位,極大地減少施工風(fēng)險。
建議三:建議根據(jù)風(fēng)電場的開發(fā)時序,由政府主導(dǎo),統(tǒng)一規(guī)劃,將海纜施工依次編號,統(tǒng)籌項目順序開發(fā)。
★中國人保李毅
海上風(fēng)電施工工程中的風(fēng)險識別
海上風(fēng)電項目全壽命周期除了財務(wù)風(fēng)險,其他風(fēng)險的來源主要有自然風(fēng)險、技術(shù)風(fēng)險、管理風(fēng)險、人為風(fēng)險等。
1.自然災(zāi)害風(fēng)險。主要包括臺風(fēng)、雷電、龍卷風(fēng)、海浪,包括可能引起暴雨、風(fēng)暴潮等。
2.施工風(fēng)險。施工單位海上風(fēng)電作業(yè)經(jīng)驗不足,施工方案不當(dāng)可能導(dǎo)致意外事故,包括:施工人員由于海上風(fēng)電作業(yè)經(jīng)驗不足,疏忽過失錯誤導(dǎo)致的意外事故;施工設(shè)備能力、可靠性和維護(hù)保養(yǎng)不足導(dǎo)致施工機具在作業(yè)過程中損壞,進(jìn)而導(dǎo)致在建工程損毀;施工拋錨、打樁船就位作業(yè)會引起局部沖刷加劇,極易發(fā)生走錨偏位溜樁;各分包人之間、總包人與分包人(含設(shè)備方安裝人員)之間由于工程交接交叉作業(yè),配合不熟悉導(dǎo)致事故;操作失誤風(fēng)險。
3.設(shè)備運輸風(fēng)險。海上施工過程中包含大量超重構(gòu)件運輸風(fēng)險,主要有:由于公路運輸沿途承載力或其他原因?qū)е聵?gòu)件受損,由于海上運輸工具非針對風(fēng)電設(shè)備設(shè)計,改造不足、承載力或其他原因?qū)е聵?gòu)件受損,運輸途中由于自然災(zāi)害及其他意外事故的風(fēng)險,沿途臨時存放地或途中可能由于自然災(zāi)害、意外事故、盜竊等事故導(dǎo)致的損失。
4.設(shè)計、制造風(fēng)險。設(shè)備、材料、設(shè)計往往未經(jīng)過驗證,為采用新技術(shù)、新材料和新設(shè)計,往往忽視了設(shè)計錯誤、過失和缺陷以及原材料缺陷,在工藝上還不夠成熟,以及設(shè)計上沒有完全針對所在海域的特點等問題。
5.進(jìn)度延誤風(fēng)險。計劃組織不合理(關(guān)鍵路徑、物流運輸計劃、關(guān)鍵設(shè)備訂貨安排、作業(yè)區(qū)域存放面積考慮不足等),導(dǎo)致趕工引發(fā)意外事故;工程延誤、停工同時相關(guān)保護(hù)工程未完成,導(dǎo)致風(fēng)險暴露期處于自然災(zāi)害高發(fā)期;第三方責(zé)任引發(fā)工程延誤等。
6.第三者責(zé)任風(fēng)險。由于施工直接導(dǎo)致海底原有管線受損;由于施工船舶、設(shè)備跑錨,刮斷鄰近海域現(xiàn)有管線;由于意外事故,導(dǎo)致航道受損、影響通航;工程地處海上,施工中的油料、燃料、污水、廢料和垃圾等有害物質(zhì)對海洋造成污染等。
★上海望海大數(shù)據(jù)信息有限公司張志誠
海上公共設(shè)施管理方案
望海公司開發(fā)的《海上公共設(shè)施監(jiān)管平臺》以“一張圖”(GIS)可視化展示,利用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)、移動通訊等技術(shù),集成了雙光譜視頻系統(tǒng)、AIS系統(tǒng)、雷達(dá)系統(tǒng)、無線通訊系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、光纖擾動系統(tǒng)等中國風(fēng)電集團風(fēng)電場信息化建設(shè)運營管理系統(tǒng)建設(shè)方案,提供了對海域的海底電纜、海底光纜、海底管線等公共設(shè)施監(jiān)管的信息化手段。該平臺在大連市長海縣得到了很好的應(yīng)用效果。
江蘇省近海海域風(fēng)電場的飛速發(fā)展帶來的問題:一是由于近海風(fēng)電的建設(shè)沒有統(tǒng)一部門的規(guī)劃,使部分風(fēng)電場的建設(shè)各自為營;二是風(fēng)機的選址沒有統(tǒng)一管理,海底電纜布設(shè)沒有統(tǒng)一規(guī)劃;三是海纜的路由隨意穿越航道或養(yǎng)殖區(qū)吊車,對海纜安全、航道安全、養(yǎng)殖區(qū)安全都帶來隱患;四是無序建設(shè)對海洋岸線保護(hù)、灘涂保護(hù)等工作帶來困難;五是非規(guī)劃建設(shè)對海洋生態(tài)保護(hù)與修復(fù)帶來困難等。
上海望海公司開發(fā)的“海上公共設(shè)施監(jiān)管平臺”,在解決以上需求的同時,可以為管理部門提供科學(xué)用海管海、海底公共設(shè)施保護(hù)、航道管理規(guī)劃、養(yǎng)殖區(qū)規(guī)劃、安全生產(chǎn)、生態(tài)保護(hù)等提供數(shù)據(jù)支撐和可視化的管理,為領(lǐng)導(dǎo)決策和政策執(zhí)行提供數(shù)據(jù)支撐。
“海上公共設(shè)施監(jiān)管平臺”采用的技術(shù)與“長海縣海底電纜安全監(jiān)控系統(tǒng)”相似,同時根據(jù)江蘇海域的公共設(shè)施規(guī)劃和看護(hù)的實際需求,量身定制開發(fā)信息化平臺。平臺以海圖為展現(xiàn)層,集成雙光譜視頻、水質(zhì)、氣象、雷達(dá)等子系統(tǒng)。可實現(xiàn)海圖可視化顯示、已建設(shè)風(fēng)電場海圖標(biāo)繪顯示、海底電纜等路由顯示、航道規(guī)劃、養(yǎng)殖區(qū)域管理、船舶管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計和數(shù)據(jù)分析報表等功能。