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关键词:高山风电;安全管理;工期;机械设备
风力发电是目前国际公认的清洁环保能源,由于国家的高度重视,我国的风电行业获取了非常明显的发展。随着近年来西南地区山地风电场的陆续开工建设,山地风电场的地理位置比较偏远,施工环境恶劣,施工战线长,安全施工管理难度大等诸多问题也暴露出来了,怎样处理好存在的不利因素,采取何种安全管控措施,确保工程建设项目安全顺利建成,就成为了当前各参建单位必须认真思考的内容。
1高山风电建设安全管理难点分析
四川省喜德县高山风电项目位于位于凉山州中北部,风电场分布在几条相连的山脊及高山台地上,可利用场地海拔在2900~3600m,属于高海拔山地风电场。场址地处低纬度高海拔区,具有冬季冻雨凝冻严寒天气多,夏季雷暴多雨的气候特征。面对如此恶劣气候条件下的高海拔山地风电工程建设,目前国内类似工程项目建设管理经验几乎是零,而项目管理最大的难点就是安全管理。高海拔山地风电安全管理的难点如下:
1.1施工受降水、低温、大雾、凝冻和突风等气候影响
明显根据喜德气象水文资料显示:历年平均水汽压11.2mb,历年平均降水量1037.0mm,历年平均年雷暴日数83天,平均雨日数(≥0.1mm)142.1天,历年最低气温-8.7℃,历年平均积雪深度9cm。但风电工程建设场址的海拔比喜德气象站高1800m左右,各气象要素也必然存在较大差异:由于场址处于地形抬升的山地区域,与喜德气象站相比,场址区内的降水量会较多、雷暴日数也会较多、低温天气也比气象站更多。风电工程建设气候条件恶劣,降水、雷暴以及冰冻、凝霜等恶劣气象对类似风电工程建设的安全管理产生了巨大的不利影响,由气象条件导致的交通运输、施工作业等方面的安全风险因素增多,安全风险等级加大,安全管控难度显增。
1.2设备、材料运输受山地交通状况影响明显
场址区为中~深切割剥蚀的高山地地形,海拔高程在2900~3600m的山脊脊线上,场内道路距离县乡级公路海拔落差在1000m以上。场址整体山势较为陡峭,风电场内道路完工前场地内无道路通行,交通条件较差。场区道路交通沿线边坡在在降水浸润、软化的作用下,易发生小型滑坡,对道路交通安全造成较大威胁。由风电工程性质决定,存在大量的大件运输,其中最重件设备约80t,最长设备长约45m,而受工程造价、高山地形条件影响,道路工程设计等级不可能太高,高山风电工程的道路为《厂矿道路设计规范》中的山岭重丘四级厂外道路左右,均具有拐弯半径较小,坡度大,山坡较陡等特点,工程建设过程中运输量大,道路交通繁忙,情况较复杂,所以设备材料运输安全风险较大。1.3高风险作业点多,面广高山风电建设项目实施过程主要存在高风险作业有:大件设备运输、机动车辆行驶、风机吊装作业、机械开挖作业、高空作业、电气安装调试、电焊(气割)作业等。其中大件设备运输、机动车行驶、风机吊装作业的安全风险最为突出,且受施工作业面广,施工环境特殊性的影响,以上三种作业存在较大的安全风险,安全管理难度较大。
1.4工期紧,任务重,交叉作业多
高山风电工程建设受冰雪雨雾气象条件的影响突出,一年中可有效施工的时间很短,就喜德一个49.5MW的项目为例,一年可有效施工的周期不到5个月,需要将约297车风机大型部件、约980车其它原材料及设备通过约30km山路运输到位,且大件运输车辆行驶速度缓慢,所以工期紧,工程量大是其它工程无法比拟的。另因工程性质决定及受地形、自然条件所限,所涉及的交叉作业较多,例如:道路施工与材料运输作业交叉、大件运输与风机基础浇筑作业交叉等。这些因素将造成安全措施设置难度,安全管控难度加大。
1.5大型机械设备多
以喜德风电为例,一个49.5MW的风电项目在施工高峰期,其在同时进行的作业的大型机械设备为:600T吊车1台、350T吊车1台、70T吊车2台、25T吊车1台、大件运输车20辆、原材料运输车约30辆、各型挖掘机15台、各型装载机8台、各型砼罐车20辆、其它辅助机械约30台(辆),且高山风电项目施工区域受自然地形条件所限,区域狭窄,特别是风机吊装作业施工工作面非常受限,安全风险高,管控难度大。
2高山风电建设安全管理对策
文章以喜德高山风电建设安全管理经验为基础,以工程建设四个阶段:立项决策阶段、勘察设计阶段、施工安装阶段、竣工验收交付使用阶段为主线,结合高山风电建设特点,重点针对上述安全管理难点,阐述高山风电建设安全管理的措施及对策。
2.1立项决策阶段安全管理
本阶段主要进行可行性研究,进行选址和选址勘察,编制可行性研究报告,并进行建设场地的安全性评价和工程项目的环境影响评价等。在这个阶段应着重从工程场址地质情况、气象条件、交通运输条件、工程安全危害因素、环境保护与水土保持、设备运行安全等方面综合评估可能存在的安全风险及相关危害因素,初步提出相应的应对措施及方案,从工程造价及技术等方面为设计和实施阶段提供支持性数据和分析,最终通过项目可行性分析找出项目建设最优方案,降低项目进行设计和实施阶段的安全风险。
2.2勘察设计阶段安全管理
在这一阶段中,首先要为已经做出决策要实施的项目开展必要的设计工作,从而全面设计和界定整个项目、项目各阶段所需开展的工作、有关项目产出物的全面要求和规定(包括技术方面的、质量方面的、安全方面的、经济方面的等)。实际上,这一阶段的主要工作是对项目的产出物和项目工作做出全面的设计和规定。因此本阶段就应针对初步设计成果,从施工期和运行期可能存在的危险、有害因素入手分析,拿有针对性的安全技术措施、安全投入概算,为后续施工工程招标、合同签定奠定基础。目前,国内通常在初步设计阶段并开展工程施工招标工作,在这一阶段最重要的是结合高山风电特点将安全管理目标、安全管理要求、安全技术措施、安全管理措施、安全投入计划、安全责任及义务、安全奖惩条款等在签定的承发包合同中详细列明,为项目实施期的安全管理奠定合同基础。
2.3项目实施与控制阶段安全管理
在完成风电项目计划和设计工作以后,就进入项目实施阶段了。这阶段也是安全管理最难、工作最复杂、最重要的阶段,直接决定安全管控的成败与安全目标的实现。(1)工程的安全施工策划。在工程开工前,项目建设单位须对本工程的安全进行总体策划。总策划要对现场总平面布置、施工临时建筑、临时施工道路、环境保护、现场标识标牌、施工用电、安全管理组织机构、人员、机械设备等提出明确要求。安全总策划必须体现出建设单位的安全管理思路、安全管理要求。各参建单位要结合自己的标段工程特点,按总策划的要求,进行安全施工二次策划,开工后严格按二次策划执行。(2)搞好安全风险点的分析,识别危险作业,采取有效控制措施。识别危险作业是安全管理的有效手段。高山风电建设的主要危险作业有以下几点:大件设备运输、机动车辆行驶、风机吊装作业、机械开挖作业、高空作业、电气安装调试、电焊(气割)作业。下面就风机大件设备运输、道路交通安全、风机吊装作业等高风险作业浅谈安全管控措施。风机大件设备运输安全管控措施:①选定资质符合要求有类似项目经验的承包单位承担风机大件设备运输工作;②组织运输承包单位的参运人员沿运输路线进行现场实地勘查,可及时发现运输路线上存在的安全风险,及时进行消除;③结合高山风电道路交通状况、当地气象条件、当地民风民俗等对全体参运人员进行全面的安全交底;④严格审查运输方案及安全措施专项方案,组建由建设单位、监理单位、运输单位组成的大件运输安全管理保障机构,在运输期间及时解决出现的各种突发状况,降低安全风险;⑤对运输单位投入本项目的运输车辆、驾驶员驾龄、持证情况、保险情况进行严格审查备案,确保运输安全;⑥每天召开运输协调会议,及时掌握天气情况、道路情况明确运输任务,并委派专人每天跟随运输车队进行监督管理,及时发现和制止不安全状态、不安全行为,杜绝安全事故发生。风机吊装作业安全管控措施:①依据现场实际风机平台大小及设备摆放情况,选用最适用的大型起重设备,科学论证吊装方案及专项安全技术措施;②结合吊装期的气象条件,制定完成各项安全应急措施及预案,并组织全体施工人员开展安全交底及预案学习,务必让每个施工人员都能清醒的辨析作业过程的危险源,熟悉吊装的流程和环节,掌握基本的应急处理方法;③严格审查吊装单位资质、吊装人员持证上岗情况、大型起重设备检验合格证情况等;④在施工作业面地处高海拔地区,需对吊装作业全体人员进行体检,确定是否有影响正常作业方面的疾病,降低安全风险;⑤组织专业力量检查吊装作业所用的所有机械、吊带、吊具等工器具应符合《GB/T5972-2009/ISO4309:2004起重机钢丝绳保养、维护、安装、检验和报废》、《LD48—93起重机械吊具与索具安全规程》等标准要求;⑥组建由建设单位、监理单位、风机厂家、施工单位组成的安全保障组织机构,对吊装作业全过程采取旁站式全程安全监督;⑦每次吊装作业前,由吊装作业安全保障组检查吊装条件,包括:场地情况、吊装设备及工器具状态、吊装人员的精神状态、天气情况、安全措施情况等,并详细记录确认;⑧在整个吊装过程中,安全监督、吊装指挥、机械操作人员必须保持通讯畅通,各专职安全员要对吊装的每一个工序进行现场监督,当发现异常情况时要及时下令停止工作;⑨必须制定吊装机械和工器具的维检制度,做好记录建立台账,进行定期的维护和检修,严禁吊装机械和工器具带病作业;⑩若存在吊装中断等情况,需及时采取安全措施,措施到位后方能离开工作面,严禁在视线不好的夜晚、大雾、雷雨天气情况下进行吊装作业。道路交通安全管控措施:①建立机动车进出场制度,对各参建单位的车辆及驾驶员进行实名登记,发放出入通行证;②在道路上设置交通检查站,检查车辆超载、超员、超速情况、驾驶员持证情况等,可有效减少交通违章情况,降低交通安全风险;③建立严厉的奖罚制度,对违章车辆的单位及个人给予较重的罚款,对发现交通违章的单位及个人给予罚款50%的奖励,调动全员参与交通安全管理的积极性;④对各参建单位车辆维护保养信息、购买保险情况等,进行登记,监督检查维护保养情况;⑤加强安全教育,定期组织各驾驶员观看交通安全警示教育片,学习交通安全法律、法规,强化安全意识;⑥结合高山风电项目特殊的气象条件,制定车辆出行安全规定,并配备各种交通安全工器具(防滑链、铁锹、车载灭火器等),定期开展检查;⑦完善道路交通的安全指示标识,在危险性较大路段设置警示牌、限速牌、防撞墩等。
2.4交付使用阶段安全管理
工程完工后需交付运行单位进行运行管理,本阶段需将工程实施阶段的各项目验收所发现的缺陷等仔细排查,存在安全隐患的,能及时消除的及时处理,未能及时处理的,应向运行单位进行交底,按计划消除安全隐患。组织工程项目的安全后评价,发现安全方面存在的问题,在质保期内组织施工单位及时处理,确保风电项目安全稳定运行。
3结束语
高山风电场工程将在未来陆续开工建设,呈现出快速增长的发展态势,但高山风电场安全管理经验缺乏。在这种形势下,加强对高山风电工程建设安全管理研究迫在眉睫,这是促进风电企业可持续发展的重要内容,文章通过对喜德风电工程建设的安全管理难点分析和对策的介绍,可以为类似工程的安全管理提供参考。
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目前,我国风电项目实行核准制。2013年5月以前,风电项目由国家发展和改革部门或省发展和改革部门核准。2013年5月,国务院下发《国务院关于取消和下放一批行政审批项目等事项的决定》(国发〔2013〕19号)的文件,企业投资风电项目的核准由国家发展改革委下放到地方政府投资主管部门。经核准的风电项目风电开发企业在项目施工时,履行基本建设程序。我国风电项目建设从规划、项目前期设计和核准,到施工图设计和项目实施的运行流程见下图。
2陆上风电项目建设主要的环境影响
陆上风电项目建设,特别是山区风电场项目建设主要的(也是直接的)环境影响是水土流失和植被破坏。如果在动植物物种丰富地区,可能引起生物多样性下降,甚至破坏生态系统的稳定。水土流失和植被破坏问题,主要源于进场及场内道路、风机基础和平台、升压站、送出线路占地的影响。山区风电场一般植被覆盖较好,交通条件较差,建筑材料及设备的运送往往需要修建较长的运输公路。由于风机叶片较长(约50m),进场及场内主要运输道路宽度一般不低于5m,道路转弯半径一般不低于35m(采用特种车辆运输时道路转弯半径可降低至25m左右)。以山区风电项目常见的50MW风电装机(25台单机容量为2000kW)为例,项目总占地约50hm2,新建道路占地约30hm2占项目总占地的60%。风机平台建设需满足风机叶片、轮毂吊装要求,风机平台及送出线路施工占地约10hm2,占项目总占地的20%。我国南方山区风电场植被条件好,动植物和自然景观丰富,在风电场场区或周边区域很有可能分布有自然保护区、森林公园、风景名胜区、水源保护区等环境敏感区,部分分布有高山湿地、鸟类迁徙通道等特殊生境,或者施工影响区域分布有珍稀(濒危)保护动植物、古(大)树等。对于这些风电项目建设,除关注常规的水土流失和植被破坏影响外,还要特别关注对这些特殊敏感区、敏感对象的影响。某些风电场风机点位或升压站距离居民较近,对于这些风电项目,运行期的噪声和电磁影响评价也是一个重点。
3风电项目建设环境保护管理现状及存在的问题
3.1规划阶段
风电项目建设规划阶段主要的环境管理是开展规划环境影响评价。目前,国家层面的风电规划属于指导性规划,一般只提出全国或某个区域在规划水平年的风电装机规模,不涉及具体的建设项目,也不要求开展环境影响评价。各省(市、区)编制的风电规划属于能源专项规划,按照《规划环境影响评价条例》(中华人民共和国令第559号,2009年8月)要求,应在规划草案报送审批前编制环境影响报告书。然而,目前各地区一般按照《风电场工程规划报告编制办法》(国家发展和改革委员会,2005年5月)或《近海风电场工程规划报告编制办法(试行)》(FD005-2008)要求,编制环境影响篇章,基本上未编写环境影响报告书。有些规划报告在环境影响篇章中对项目选址的环境制约因素分析不到位,导致部分项目选点没有很好的避开自然保护区、森林公园、地质公园等环境敏感区,从而一开始就埋下了生态破坏的“种子”。
3.2可行性研究阶段
风电项目建设可行性研究阶段主要的环境管理是开展建设项目环境影响评价,并同步开展环境保护措施设计。在可行性研究阶段,需论证建设项目的必要性和可行性,编制可行性研究报告。对于一些大型风电场项目,有些地区要求编制预可行性研究报告。风电建设项目预可行性研究报告的编制主要依据《风电场预可行性研究报告编制办法》,该办法第十五条要求编写环境影响评价篇章,但篇章编制要求简单,对主要的环境制约因素分析未做明确要求。风电建设项目可行性研究报告的编制主要依据《风电场工程可行性研究报告编制办法》,该办法第十六条要求编写环境保护和水土保持设计篇章,但篇章编制要求简单,对可行性研究报告中和环境影响评价文件、水土保持方案报告书(表)中的环保、水保措施设计的衔接关系未予明确。对于风电建设项目的环境影响评价文件、水土保持方案报告书(表)的编制,目前我国行业主管部门正在研究制定行业规范。行业规范出台后,将有利用评价单位抓住风电建设项目的工程特征,突出重点,做好环境保护和水土保持措施设计。
3.3微观选址阶段
风电场微观选址是对可行性研究阶段成果进行现场确认的关键阶段。实际上,随着现场调查的深入,本阶段可能发现上一阶段未调查到的环境敏感点,如珍稀物种、古(大)树、少量居民点、用地和坟地等。对于这些分布范围较小的敏感点,通过机位的微观调整,保持一定的安全距离,可以有效避免或减轻对这些敏感点的环境影响。但由于本阶段缺乏环境保护专业机构的监督,设计单位往往只考虑风资源的高效利用和如何降低工程造价,忽略了对这些环境敏感点的保护,最终确定的不合理的风机布置给后期环境保护带来了很大困难。
3.4施工图设计阶段
风电建设项目施工图设计阶段的环境管理主要在开展主体工程设计的同时,同步落实环境保护和水土保持措施设计。目前,该阶段存在的问题主要是环境保护和水土保持措施设计滞后,甚至没有开展同等深度的设计。
3.5施工和运行阶段
风电建设项目施工和运行阶段的环境管理主要监督相关环境保护和水土保持措施的实施,并进行专项验收。目前,大多数地区要求风电建设项目施工过程中同步开展环境监理和水土保持监理。但一些建设单位对风电场建设过程中的环境监理、水土保持监理不够重视,迫于环保、水保专项验收压力被动开展监理,常常出现监理工作滞后或流于形式等问题。
4加强风电项目建设环境保护的建议
加强风电项目建设环境管理关键是如何落实环境保护措施“三同时”制度(同时设计、同时施工、同时投入生产和使用)。
4.1加强“同时设计”管理
各省(市、区)编制风电规划,应按照《规划环境影响评价条例》要求,在规划报告报送审批前编制规划环境影响报告书,并征求环境保护行政主管部门的意见。同时,建议能源行业主管部门参照《规划环境影响评价技术导致总纲》(HJ130-2014),修编《风电场工程规划报告编制办法》,明确风电规划报告中环境影响评价篇章的编写重点和要求。根据国家简化前置审批的经济体制改革要求,风电项目核准建议取消预可行性研究报告编制,同时建议行业主管部门参考《海上风电场工程可行性研究报告编制办法》(FD007-2011),编制《陆上风电场工程可行性研究报告编制办法》,细化陆上风电场工程可行性研究报告中环境保护与水土保持篇章编制要求。目前,能源行业主管部门正在编制风电项目环境影响评价和水土保持方案报告书编制规范。笔者认为,可行性研究报告应依据批复的环境影响评价文件、水土保持方案报告书(表),开展同等深度的环境保护和水土保持措施设计,措施上有优化(或变更)的需要补充说明。环境保护和水土保持投资必须纳入工程投资概算,并保证专款专用。可行性研究报告是项目核准的必要文件,项目核准单位应明确项目开发企业申报核准项目时,必须附环境保护和水行政主管部门批复意见。在开展风电建设项目初步设计、施工图设计时,建设单位应委托有资质的设计单位与主体工程同步开展环境保护和水土保持措施设计,设计依据是可行性研究报告,同时对照环境影响评价文件、水土保持方案报告书(表)及其审批意见的要求进行复核。
4.2加强“同时施工”管理
在工程施工过程中,建设单位应委托有资质的单位开展环境监理和水保监理工作。建议环境监理在微观选址阶段就开始介入,并贯穿微观选址、施工图设计及工程施工全过程。建设单位应委托有资质的单位,按照环境影响评价文件和水土保持方案报告书(表)及批复中的监测计划,开展环境保护和水土保持监测工作。在风电建设项目施工过程中,建设单位应将环境保护措施落实情况、环境监理监测落实情况定期向当地环境保护行政主管部门报告。在风电场建设项目施工过程中,如出现环境保护和水土保持设计重大变更,应当编制环境保护和水土保持的变更文件。
4.3加强“同时投入生产和使用”管理
在工程试运行前,建设单位应开展环境保护和水土保持自查工作,全面检查工程各项环境保护和水土保持措施落实情况。在项目整体竣工验收前,建设单位应按照国家相关法规要求,及时开展工程竣工环境保护和水土保持验收工作。验收前,建设单位应委托有资质的单位编制工程竣工环境保护调查报告和水土保持技术评估报告。严格环保执法监督。风电项目运行期,建设单位应采取措施确保环境保护和水土保持设施安全、正常、稳定运行。风电项目施工过程中未严格落实“三同时”管理制度,由此造成环境污染和生态破坏的,依照《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国水土保持法》,由环境保护和水行政主管部门依法追究其相关法律责任。项目核准机关可对项目环境保护和水土保持措施的落实进行专项巡查,发现相关问题及时移交环境保护和水土保持主管部门处理。其他单位和个人可将发现的问题向相关部门举报。
5小结
一、 事件简称:胜境风电场#8风机叶片开裂
二、 事件性质:设备一类障碍
三、 事件经过:
2018年4月18日10点40,华能滇东风电分公司胜境风电场风机巡视时,发现胜境一期#8风机叶片根部有裂纹,立即将#8风机停运切至维护方式。
截止4月28日,叶片尚未修复,#8风机停运。胜境风电场在#8号风机路口设置了隔离措施。
四、 处理情况:
4月19日叶片厂家人员到达现场,现场进入叶片内部检查,发现叶片开裂为贯穿性裂纹,长度约4米。19日下午,滇东能源公司组织风电分公司、主机厂家、叶片厂家召开现场分析会,初步分析原因为产品质量缺陷所致,需对该支叶片进行更换,对后续工作做了要求。风电分公司针对本次抢修工作成立了专门组织机构,确保抢修工作安全有序开展。
4月23日、24日风电分公司联系西安热工院技术监督和设备监造技术人员到场,会同主机厂家和叶片厂家人员对#8风机剩余两只叶片进行了检查,未发现损坏情况。4月24日下午,风电分公司组织召开现场专题会议,会同西安热工院和厂家人员共同分析了事件原因,并对后续工作计划提出要求。
目前叶片厂家已在甘肃生产基地找到配型叶片,运输公司已到达生产厂,正在办理通行证件。计划5月1日前发运。吊装施工单位于4月26日到达现场进行了勘察,下周提供具体施工方案报审。
五、 事件原因分析:
(一) 直接原因:
经初步分析,判断叶片开裂原因为产品质量存在缺陷,经长期运行,叶片强度达不到要求,导致开裂。具体原因需将开裂叶片卸至地面后做进一步检查,进行分析。
(二) 间接原因:
1、风电场未对所有叶片进行定期近距离详细检查。
六、 暴露的问题:
(一)海装风电设备公司选用的重通公司叶片存在质量缺陷。
(二)风电场巡检过程中,对叶片的缺陷检查缺乏有效手段。
七、 防范措施:
(一)主机厂家联系更换的叶片运输到场,并组织吊装施工单位及时进场,在保证安全、质量和工期的前提下,尽快完成叶片更换工作,减少电量损失。
责任部门:胜境风电场
责任人:吴强
完成时限:2018年5月31日
(二)叶片厂家负责在今年小风期组织人员对其余67台风机所有叶片进行内外检查,并出具书面报告。
责任部门:胜境风电场
责任人:吴强
完成时限:2018年8月31日
【关键词】风电项目;投资变化;全寿命周期
一、前言
风电作为新兴的电源结构,对电力行业的低碳可持续发展有着积极的影响。风力发电具有间歇性和不确定性的特点,在一定程度上给风电项目投资带来了风险。而风电项目的投资变化,会直接影响其全寿命周期效益。根据风电项目投资的当中存在的风险,采取有效的对策予以解决,提出项目全寿命周期效益的优化方案,以应对风电项目投资变化,对风电行业未来的发展有着重要的意义。
二、风电项目投资变化的主要原因
1.决策风险的影响
可再生清洁型能源是当前极具发展潜力的资源,有着很大的投资吸引力,风电能源同样也是如此。在国家的大力支持下,风电迅速的发展起来,并得到了诸多投资者的青睐。但是政策风险给风电项目决策造成了一定的影响。风电具有间歇性和不确定性,并且容易受到多种因素的影响,其发展潜力很难准确的予以评估,这给风电项目决策带来很大的不确定性,决策风险加大,尤其是进行风电场的选址方面,对风电的发展产生了重要的影响。另外,建设风电场的资金投入是风电项目决策的关键内容,融资工作同样影响着风电的全寿命周期。
2.建设风险的影响
在进行风电场建设之前,需要事先得到当地政府调整规划的承诺,在前期准备工作当中,要加强对环境的保护。在风电场选址一般在山地区域,地理条件较差这给风电项目建设带来了很大的困扰,风电项目投资会相应的发生变化。
在一切准备就绪之后,进行风电项目的设计和建设。风电相关技术在近年来的发展当中有了长足的进步,风力发电机组设备也在不断发展完善。而随着风电技术变得更加复杂,在操作掌握时具有一定的难度,这是技术方面存在的风险。而在建设环境方面,风电场多为边远、偏僻的地区,交通运输和通信条件较差,这在一定程度上增加了施工建设的费用。如果因此而导致工期的延误,不能按照设计工期投产使用,则会带来一定的经济损失,风电场的资金投入必然会受到影响。另外,在风电项目施工建设当中,风力发电机组的安全性能决定着风电项目投资风险的大小,保证风电项目施工建设安全是十分必要的。加强成本控制,结合工期、技术等多方面条件上的要求,这是风电项目资金投入需要重点参考的内容。
3.运营管理风险的影响
风电项目的运营管理是风电发展的关键性内容,管理水平的高低影响着风电项目的全寿命周期效益。在风电项目的运营管理当中,质量问题是最主要的安全风险。如果不能保证风电项目的安全运营,则风电项目资金投入必然要面临极大的风险,项目的全寿命周期效益也随之受到影响。保证质量管理水平的另一个原因是提升风电在电力领域的竞争力。不仅风电场之间需要进行竞争,风电与核电、太阳能发电等新兴能源以及发电技术也需要进行竞争,而风电在电力领域的行业地位也会影响到项目的全寿命周期效益。另外,风电自身也存在着一些不确定性因素,比如风速,很难保证恒定和准确的风速值,这种不确定性给风险项目的运营管理带来很大的风险。伴随着上网电价的降低一级风电并网的风险,很大程度上制约了风电的发展。
三、风电项目的优化设计
首先,建立风电投资风险综合评价体系,根据风电项目的全寿命周期包括决策、建设以及运营管理等多项内容,分别进行投资风险评估,并根据评估结果,采取有效的措施予以优化。在风险综合评价体系当中,风电项目投资可能存在的风险更加一目了然,能够采取相应的办法针对性的予以解决。其次,在风电场设计与建设的过程中,需要考虑当地的风资源状况,选择最佳的地址,加强风资源观测,便于了解发电成本、当地风速等相关数据资料。选择合适的风电机组类型,充分了解风电场的类型、当地的交通运输条件以及气候条件,进而选择最适合的风电机组,以保证风电项目运行的高效性和经济性。第三,采用债券融资、资产证券化融资以及票据融资等几种融资手段,确保风电项目的低成本投入,有效的控制资金投入风险,保证风电项目投资的稳定性,以获得良好的项目全寿命周期效益。
四、结论
在电力行业领域,风电是重要的发电形式,充分满足了当前对于节能环保的需求,相比于传统的火力发电,风力发电更加经济、环保。在风电项目投资当中存在着一定的风险,风电项目的全寿命周期的决策、建设以及运营管理都是影响投资变化的主要原因。采用优化方案,保持稳定的风电项目投资,降低其对于全寿命周期效益的影响程度,进而推动风电的可持续发展。
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关键词:机电工程;施工质量;风力发电;建筑工程;建筑材料
随着建筑业的快速发展,工程的建筑项目在不断增加,随着数量的不断增长,工程质量问题在建筑中的重要性也更为突出。要想在机电工程施工中使工程的质量与安全得到保证,就必须对工程的施工情况进行分析与探索,对工程项目进行合理的监工,使机电工程的发展逐渐加快。
1机电工程进展中存在的问题
随着风力发电市场的壮大,如今的市场环境下,质量问题逐渐成为机电企业发展限制的主要因素。工程进展中由于风电施工的环境因素、设备因素、人为因素、工艺因素等的影响,使风电工程经常存在风机承台裂缝、二次浇灌发生开拓、风机桩基断桩、风机基础环不平整、承台蜂窝等问题,给风电工程的进展造成了一定影响,主要表现为以下六个方面:
1.1施工人员的影响
在风电工程中施工过程中,工程承包单位往往将风机基础部分进行劳务分包,承包单位人员作为管理方对现场进行管理,由于分包单位风电施工人员的综合素质参差不齐、知识水平有限、工作经验多少不一、质量意识较差、道德素养等各方面的影响,不能对自己的工作进行正确的认识,施工人员较多关心的是自己的收入,施工时存在侥幸心理,影响工程中进行正常的交接工作,不能按照工程的要求开展工作,不能对风电工程进展进行自检交接。工程建设期间,管理人员不能按照工作进展要求进行任务的合理分配,不能对工程的各个环节进行妥善管理,协调不到位,不能对工程人员的水平进行合理要求,不能提高员工对工程质量的重视等问题,制约了风电工程的健康发展。
1.2建筑材料的不合理使用
对于工程进展来说,材料质量的合格是工程顺利进展的前提。在风电工程实际施工过程中,我们通过对工程材料进行抽样发现,工程附近材料工厂中的混凝土、砂石料、硅酸盐、粉煤灰等均存在不能达到国家标准的隐患,材料质量上的不合格严重制约了工程的进展。在工程中,施工使用的钢筋、风机基础环和螺栓的尺寸、平整度、定位的尺寸、长度和质量都存在与规定标准的误差。
1.3在工程的进展中,工程的施工方案得不到完善
在风电工程的实施中,本应在工程的起步阶段就针对工程制定合适的方案,但是在工程方案的制定上,由于受工程时间限制,工程的管理负责人员对方案的完成也是草草了事,没有实际考证环境因素、图纸尺寸、大小规模的标示,对方案没有反复进行审核与修改,容易造成工程进展中裂纹、蜂窝等质量问题的出现。
1.4没有进行有效的管理措施
在进行风电技术浇灌的时候,监管单位监督和检查工作并不到位,使得浇灌的顺序发生了变化,厚度也没有达到标准,混凝土的搅拌过程不能根据具体的环境温度和温度的变化情况进行混凝土的浇筑调整,不能合理按照工程的浇筑时间进行浇筑,浇筑时也不能根据的圆长与周长逐渐进行增加,导致在风电工程进展中存在很多的缺陷。
1.5机电工程操作不能按照规范进行
在进行机电的作业中,很多的单位都没有详细地将操作的规范和方法教给工人。在施工的时候,如果工人不能合理地按照具体的要求进行就会使施工造成一定的损失,造成运输等各种问题出现。例如,在风电工程的实施中,不仅要将设备的吊装考虑在内,还要使其他应用的功能充分地发挥作用。在很多的机械操作中,由于机电施工人员不能合理地按照工程进展的规范进行,经常造成一些不必要的困难,使工程不能顺利有效地进展下去。
1.6图纸的标准不明确
在风电工程的进展中必须要有图纸作为工程建设的支撑。在工程进展的时候经常会将图纸作为施工进展的参考,但是在实际的工程图纸设计中,很多的详细细节都被设计人员忽略了,在施工的图纸上本应该详细地将工程的尺寸、项目符号进行严格的撰写,但是在实际的图纸上却没有进行明确的表示,倒是施工过程中,施工人员经常性地根据自己的丈量情况进行施工的进展,没有比较规范的图纸给施工人员参考,难免会造成一些施工方面的欠缺。
2工程质量方法的创新
由于工程中存在众多影响因素,导致工程质量受到了很大的影响,存在众多问题。针对这些问题,应该及时进行改革与创新,不断使机电工程质量得到提升。
2.1对施工人员的素质与知识水平进行合理控制
质量控制的主要部分在于人的因素,在进行施工的时候可以对工程中人的质量意识、技术素质、实践经验和控制能力进行控制,对员工的知识水平进行严格筛选,认真做好员工质量的把关,对于工作中的新人必须进行风电知识的规范性讲解,使风电的质量技术与安全技术不断提升,严格进行工程中的自检与互检工作。加强对管理人员的要求:首先,管理人员的选择,人员资质必须满足国家规定要求,还应该从员工的责任心、态度出发,形成统一的管理机构,使管理体系得到落实,充分发挥工作人员的积极性,真正让管理给工程带来发展与进步;其次,对工程中的不合理工程和人员要严格惩罚,在工作中努力做到“一丝不苟”,消除人为因素的影响,促进工程的顺利进展。施工前认真进行施工方案交底,做好交底记录,确保每位施工工人了解掌握施工关键点。
2.2创新材料管理,保证材料安全
优质的材料是工程顺利进展的保证。在进行建筑材料的管理时,严格建立专门的质检员、材料员,对材料进行验收,不定期地与业主进行质量的调查配合;不定期地进行检查,排除材料对工程进展造成的损坏,及时进行现场的登记和记录工作,保证质量的百分百合格,避免违规材料的使用。在进行施工的时候要对施工器材进行监管,合理按照工程需要的基础环、垫片、螺母等尺寸大小进行设置,把握好材料的质量安全,杜绝不良材料对工程质量的损坏。
2.3认真进行方案和措施的编制与调理
方案的设置是工程精湛的主要依据,是项目进展的关键步骤,要认真进行方案设计和编制、风机的技术设施处理,不断进行优化方案的设计。在进行方案设计时,应该充分对工程环境加强考虑,及时进行方案的调整,期间要尽量选用高强度的水泥渣,进行粉煤灰的掺和,对于严寒地区要采用大面积的温度裂纹与基础设备开展工作,合理进行防冻防渗等季节性的要求。在作业前,还应该与有关专业人士进行合理探讨,对方案的贯彻落实情况进行合理考察,使风机的基础混凝土质量、施工工艺在工程施工中得到保证。
2.4认真进行施工管理
施工质量的保证是工程最基本的要求。为了加强施工人员的素质控制,更应该对现场的情况进行监管,对工程进展中存在的问题及时采取补救措施。2.4.1在工程中对基础环安装引起重视,施工中细心地进行施工,对工程质量进行重视,逐级进行检验与把关,从而使基础环的安装得到保证。在安装完成的时候进行自检,由专业队技术人员、质检人员和项目工程负责人、监理公司、总监等进行检验。在进行方案的平整度调整时,采用多方位控制、重点监控等方式实现多方位把关。2.4.2对工程的基础设施进行管理。只有将基础打好,才能使工程在后来的进展中稳定进行。对于风机的基础浇筑主要利用基础环进行分圆、分层进展,浇筑时应该从中心进行浇筑,浇筑的顺序可以是由外分圆、分层浇筑,合理使用振捣棒,及时根据工程进展情况进行调整,随着外圆作业的逐渐开展,使工程建设的展开面逐渐减少,减少因工作的过度开展引起的供应不足,使混凝土在工程中造成质量问题的出现。2.4.3进行混凝土的养护。在养护过程中,需要对混凝土的温度进行及时的监测,保证温度控制在20℃之内。在技术的浇灌完成时,应该进行合理防护,利用薄膜等进行防风、保温的处理,合理进行养护时间的控制工作。
2.5创新施工质量检测
在风电工程的施工中,施工的器材和设备的质量是施工进展最关键的影响因素,设备的损坏会对工程进展造成严重影响。在施工的时候应该选取比较好的风电器材进行作业,良好的施工设备和技术不仅可以保证工程进展的质量,还能让工期得到缩短,减少不必要事故的产生。在对设备进行检测的时候,应该选择比较好的监测仪器,这样才能保证设备检测的有效到位,将施工中出现的质量问题和人员伤亡的情况扼杀在摇篮里。在工程的进展中及时有效地对消防设备进行检测,尽可能及时地解决工程中遇到的问题,最大程度地保证资源的合理利用,提升风电建设施工的质量安全。
2.6改善图纸的规范
图纸是工程进展中比较重要的依据。对于图纸而言必须具有规范性和准确性。设计人员在进行图纸设计的时候应该向设计人员进行详细说明,禁止在施工期间进行图纸的改动,将图纸作为工程进展的重要依据,对图纸进行符合实际情况的标准,如果在必要的情况下,必须进行图纸的改动和调整,应该与专业的设计团队进行联系,仔细地进行改动项目的确认,合理地进行图纸的改动,保证施工的质量。由此可见,工程图纸的规范性对于工程的进展具有至关重要的影响,是工程进展中不可缺少的一部分。
3结语
本文主要通过对机电工程施工质量的方法创新进行分析,对机电工程中的施工质量问题进行了阐述,针对问题对施工人员的素质与知识水平进行合理控制、创新材料管理,保证材料安全、认真进行方案的编制与调理、认真进行方案的编制与调理等具体措施,希望机电工程施工质量取得到比较好的发展。
作者:尹军杰 单位:乐亭建投风能有限公司
参考文献
[1]赵爱兰.机电工程施工总承包企业资质标准修订工作会在武汉召开[J].安装,2011,(3).
关键词:风电工程;全过程项目;管理策划
进入21世纪以来,资源短缺和环境问题已经成为制约我国经济社会持续发展的一大瓶颈。为了缓和经济社会发展和资源环境之间的矛盾,国家发改委出台了一系列规划,把环境保护、能源发展与经济发展摆在同等重要的位置。由于我国的风电产业起步相对较晚,加之国内建设单位对风电项目缺乏管理经验,这些因素在很大程度上制约我国风电工程的发展。当前,风电工程项目炙手可热,很多国外建设单位纷纷打入中国市场,这形成了一中不可避免的竞争。鉴于此,本文笔者引入先进的项目管理理论,研究其在风电工程项目管理中的具体应用,希望能够提高国内项目管理建设单位的管理水平。
一、风电工程项目概述
现阶段,随着我国社会主义市场经济的发展和建设投资主体的多元化,风电工程建设项目的整体规模不断扩大,传统工程管理模式已经不能适应当前的实际需要,专业的项目管理公司应运而生。有的项目管理公司可以承担工程项目的全过程管理,也就是接受投资人的委托,项目管理公司从一开始就介入项目并对整个项目进行管理,包括制作项目建议书、进行项目可行性研究和设计、施工、竣工验收等阶段的管理。这种全过程项目管理是当前国际上通用的一种项目管理模式,具有业务范围广、专业领域宽和总体整合能力强的优势,十分适应我国市场经济发展的需求。因此,它现今在我国发展得如火如茶,不断积累全过程项目管理的经验,努力提高自身的项目管理水平。
二、风电工程全过程项目管理策划研究
(一)前期
1、风电工程决策分析管理
一般来讲,风电工程在决策分析阶段的任务有风电工程项目规划、项日建议和审批立项等工作。首先,项目规划的重点之一是风电场的规划,它的规划要综合考虑选址、风能资源的评估、风力发电机组机型、电气设备选择、经济效益分析等因素。其中,对风能资源的评估直接关系到风电场效益,同时也是风电工程建设成功与否的关键,因此要特别重视。项目建议主要是对风电工程投资机会进行研究,从宏观上来考察风电工程项目建设的必要性,并对建设条件做出深入分析。审批立项是经过可行性研究和报告的编写后进行的一项工作,风电工程项目的批准需向审批部门提供出资人出资协议书、土地征用意向书、建设项目环境影响报告表、可行性研究报告的审查意见等资料。
2、风电工程设计管理
这一阶段的主要任务有选择最优的设计单位和设计方案、准备设计合同、管理设计的进度和质量并协调配合设计单位做好相关工作。值得注意的是,在对风电工程设计单位进行管理和协调时,要及时地提供相关资料信息,控制好工程投资、进度和总体设计质量,做好设计监督和审查工作,要对完成设计所需的各项资料的科研、勘察和咨询单位等进行协调。
3、风电工程施工准备
风电工程施工准备阶段的主要任务有:(l)制定和细化招标工作计划。包括招标工作的范围、时间和方式等。因为招标管理的工作量大且工作交叉多,所以要结合实际情况制定合适的招标计划,确保招标工作顺利开展;(2)在风电项目开始施工前,要组织设计单位按照设计施工图纸向施工单位、监理单位等进行设计交底,对需要变更的地方和提出的问题进行协商修改,统一解决;(3)制作施工监理和施工总包招标文件。这一环节十分关键,它的制作好坏直接决定着整个招标管理工作的质量,也影响着整个项目管理目标的实现;(4)审批施工组织设计和施工方案;(5)做好施工现场及周围环境的调查工作。
(二)中期
1、风电工程施工质量管理
风电工程在施工阶段的质量管理主要集中在设备的质量管理上。因为我国目前风电产业发展还不十分成熟,风机的制造技术基本靠引进,拥有自主知识产权的企业不多,造成我国风电设备尤其是风机的质量不稳定。另外,地基和塔架也是风力发电机组的关键部件,但我国的制造商对它们的重要性认识不足,导致制作质量较低。因此,要做好风电工程施工质量管理,就一定要慎重选择风电设备,并加强对地基和塔架等关键部件的质量控制。
2、施工阶段的进度管理
中期的进度管理主要是结合前期所制定的进度计划进行执行,包括风机的制造和施工现场的进度执行。具体来说,要落实好风机生产厂家和各专用生产企业的合同;要落实好总装的生产计划;做好风机的基础施工、安装、调试和验收等工作。
3、施工阶段的风险管理
我们知道,风电场项目十分复杂,任何组成因子或外界因素都可能在各种情况下发生变化,随时可能给项目建设带来消极影响甚至严重后果。所以在施工阶段必须做好风险控制工作。目前,我们面临的风电工程风险主要来源于风电设备国产化、风电设备的运输和风电设备的安装这三个方面。因此,当前我们要加大对风电设备和技术的研究力度,注意选择安全可靠的运输方式,做好风电设备的安装工作。
(三)后期
1、风电工程运营维护管理
风电工程的运营维护管理主要包括运行管理、售后服务、技术改造以及客户投诉管理。在风电工程验收阶段就应该组织建立项目运营保驾小组,制定合理的项目运营方案,确保运营保修期间出现的各种问题能够得到及时的处理。
2、风电工程项目后评价
风电工程项目后评价是在工程项目建设顺利完成后,在己投产运营的情况下通过分析项目预期情况,比较与实际情况之间的偏差,进而分析形成原因,以此提出切实可行的措施,从而从根本上提高项目的经济与社会效益。另外,这种评价反馈的信息还能帮助我们预防未来决策中可能出现的问题,从而提高未来项目决策的科学水平。
三、结束语
毋庸置疑,风能作为我国重要的可再生能源正受到越来越多人的青睐,随着我国风电工程建设规模的不断扩大,全过程项目管理策划的运用也会更加广泛。事实证明,运用全过程项目管理理论来提高风电工程建设管理水平是十分有利的。
参考文献
关键词:风电吊装;安全质量;监理
中图分类号:TL372文献标识码: A
在风电建设中,吊装事故频繁发生,施工人员的健康安全受到了极大的威胁。从已发的事故进行分析可以看出,出现这些事故的原因主要在于企业管理的不当和缺失。为了保证工作人员的职业安全,减少事故的发生,需要监理对风电设备吊装工程中的危险源进行分析研究,采取相应的措施来加强安全管理。针对这些不同的地形,前期安装时也需要因地制宜,编制不同的吊装方案。 同时从风力发电场业主角度出发,也往往希望施工单位能帮助优化选择风机机位,提供经济合理的吊装平台及场内道路设计方案,以减少成本。
1、风电设备吊装工程安全状况概述
伴随着风电企业的快速发展,风电机组吊装工程开始在全国范围得到了大力的发展,同时,风电机组吊装工程中也出现了很多重大安全事故。在风机吊装工程中采取有效的措施来预防事故的发生迫在眉睫,这需要企业对工程中的重大危险源进行分析研究,寻找发生事故的根本原因,从而根据现实情况制定出合适的防范措施,加强风机吊装工程中的安全管理,有效控制安全事故的发生。
2、质量控制体系的建立和完善中针对我国建筑工程存在的一些问题,首先要建立并完善质量控制体系。根据项目的实际情况,编制预控的监理规划和详细可行的监理实施细则,建立健全过程质量的控制体系,对不合时宜的、不适应先行监理工作要求的制度进行更新和完善。其次要搞好质量预控与监督检查工作。监理首先应该重视监理队伍的建设,必须把质量管理放在第一位,把项目班子建设作为第一监理工作重点,把程序验收和过程监管落到实处,从检验批、到分项的、到分部,直到单位工程的竣工验收,把控好每个环节。现场要配备必要的检测设施,加强对材料、设备、分项的过程检查监督。再次要组织互相交流与学习,取长补短。施工之前要做好准备工作,保证施工的顺利进行;在对部分有较高质量要求的项目、实施新工艺或新材料的工程以及有特殊质量要求的工程进行监管时,应要求施工单位独立编制专项施工方案,组织有关专家进行讨论论证,定期组织项目检查,邀请主管部门对项目进行指导,针对实际施工情况进行广泛的交流和提高;最后加强竣工验收的评审,严格功能检查和观感验收,严控整体工程质量。
3、吊装平台合理修筑
国内现有风电项目的现场地形条件一般都无法直接满足风机吊装施工的场地要求。 因此需在每台风机基础附近,依托施工道路修筑一个满足风机吊装要求的施工平台。 这个吊装平台不仅作为风力发电机组部件、零件的拼接和摆放场地,同时也是起重机械、运输车辆和辅助设备的摆放和布置场地。站在业主的角度,吊装平台越小,直接采用挖出的土方回填,平台修筑所需的工程量就越小,但是太小的吊装平台不能存放风机部件。 所有的塔筒、机舱、风轮组件都需要依次进场方可吊装,这对吊装工期又是不利的,延长了工期就意味着增加了安装费用。 如果吊装平台大到能存放所有风力发电机组组件及施工机械,势必造成场地的浪费。因此必须要有一个合理的平台大小才能达到成本最小化,以及要修一个能满足吊装安全的平台以保证工程不发生吊装事故。按国内较常见的750kW 和 1500kW 风力发电机组来说,现在的吊装平台很多都跟基础连在一起,这样可以适当借用基础承台进行零部件的存放。 通常 750kW 机组的吊装平台要求30m×30m 左右, 1500kW 风力发电机组的吊装平台要求 40m×30m 左右, 平台采用碾压泥土的结构形式, 平台顶面敷设300mm 厚塘渣碎石,平台的倾斜度不能超过 1% ,在不影响交通运输的情况下尽可能利用施工道路。 图 1 、 图 2 分别表示了750kW 和 1500kW 两种规格风机的吊装平台情况。
图 1 750kW 风机吊装平台示意图
图 2 1500kW 风机吊装平台示意图
4、吊装施工前及吊装施工中我们现场监理人员必须做好以下几项工作:
(1)、方案的审查
认真审查吊装施工方案,并报建设单位审批,审查方案编制是否符合厂家的安全技术要求,现场组织管理,专职起重操作安全人员资质是否符合要求,现场平面布置,安全措施是否合理,应急预案是否可行。从组织上技术上做好保障。
(2)、工器具的审查
对进场大型起重设备工况、合格证、准用证、司机驾驶证、操作证进行审查、确保符合要求,大型起吊设备现场组装主吊壁,起应主吊壁施工过程,应做好旁站监理工作。正式吊装设备前,监理应组织进行相应配重的试吊,先将物件提升离地面10 cm~20cm,以检查吊车设备的各项安全性能符合要求后方允许设备使用。
所有吊具调整应在地面进行;在吊绳被拉紧时,不得用手接触起吊部位,以免挤伤;在起吊过程中,发现吊具有问题,必须落钩,地面调整并确认检查合格后再起吊。
(3)、基础交付吊装的验收审查
监理组织及督促施工单位做好风机基础土建交付安装的中间验收工作,验收条件:必须满足基础浇筑后养护满28天,基础混凝土强度不应低于设计强度的75%的要求。
验收内容:①对于埋基础的:重点检查复测基础环上本面水平度,上平面东、西、南、北四点水平误差不应大于2mm,按合面应平整光滑、无锈迹。②对于埋螺杆型的基础:重点检查复测螺杆中心距、间距、高度检查基础上平面平整度,检查按工艺要求摆放的垫铁、数量、位置和高度应符合要求。
5、吊装过程的安全管理措施
吊装过程的安全管理内容很多,比如说:在吊装作业前,对吊车以及一些应急安全措施进行检查。相关技术人员对吊装机械和工具进行质量检查,确保吊车工作的安全。另外,在整个吊装过程中,监理人员和参建监督人员要对吊装的每一个工序进行现场监督,当发现异常情况的时候及时喊停,对吊装过程进行全过程的监督和管理。监督施工单位认真做好内部的三级验收,在提交监理单位进行验收时,必须提供完整、真实的自检记录,无自检记录或记录不全监理单位不予验收。 当然,吊装过程的管理在也少不了人员的管理,尤其是相关操作人员,务必让每一个人以饱满的精神状态来开展工作。
结语:
综上所述,施工监理是一项综合性很强的工作,必须对施工中的各个环节问题进行妥善的处理,才能保证工程质量的合格,安全事故的发生。对于风电工程的吊装施工进行严格、有效监理,关系到工程的整体质量和监理目标的实现,所以必须要提升监理人员的内在工作质量,在进行施工现场监理工作时,必须按照相关的规范制度来执行,确保监理工作目标的实现。
参考文献:
[1]黄文海.风电设备吊装工程重大危险源分析及安全管理建议[J].神华科技,2012(04).
关键词 风电场;建设;环境保护
中图分类号TM6 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)88-0037-02
风电是一种可再生、清洁的能源,它的维护费用低下,风电的生产清洁无污染,以及不需要消耗能源,风力发电已经成为一种的能源之一,因此,风电场的建设在场址选择具有重要的作用,需要仔细的考虑,它对风机并网方案认证等方面的建设对风电场的运行和发展具有重要的影响。由于风电场的功率输出受风速的影响是很大的,大型风机需并网运行、对电网的依附性较强、技术限制高及风场建设需考虑环境等因素,需要对相关的问题进行详细的思考。
1 风电场的场址选择
风电场选择需要对多种因素进行具体的考虑,主要包括风电场地址的风力资源的类型,区域的环境气候、风力环境、地方的交通情况和具体建筑物以及其他的电网构成情况。
1)风力资源类别分析。依据我国的风力资源的基本情况,各地风力资源可以根据具体的情况进行分析,大体可划分为风资源丰富区、风资源较丰富区、风资源可利用区和风资源不可利用区4大类别。目前,可以将风电场选址在风力资源比较丰富和风资源丰富的地区,这些地区的风速较高,风密度较大,对风力发电具有很好的促进作用,也能取得很好的经济效果,这样,由于风机的发电量比较多,能够有效的并入电网进行输送,在短时间内收回投资,项目的建设效益比较好,这样风电场的选择能够向风资源比较丰富的地区延伸,提高风资源的利用效率;
2)风电场的交通路况分析。风电场的建设需要很多体积庞大的设备,而且设备的重量很大,在进行风电场的建设时需要考虑能否有效的将风电设备运进场地,同时考虑道路的实际情况,确保交通能够保证风电设备准确的运输到风电场的建设场地,同时能够保证风电设施在运输的过程中,不能受到损害,如果山路地区坡度较大地区建设风电场时,需要考虑,运输道路的坡度不能过于倾斜,以免在设备运输的过程中出现问题;
3)风电场的周边建筑物分布。风电场址是保证风电安全的重要保证,如何有效的考虑风电场选择,还需要考虑风电场周边建筑物的分布因素,以便于有效的对风电场的有效建设。因此,风电场的选择需要总体考虑风电场周围环境进行综合考虑,一般的情况下,风电场的建设要能够远离人群、经济发展的区域和大型的建筑群,防止风电场在以后的生产中,对周围的环境产生不利的影响。同时,还要综合考虑经济的发展和风电场周围的环境的变化,不能使风电场成为地方经济发展的一个污染源,既要保证风电场的安全生产,也要考虑风电场周围经济的未来发展情况,这样才是风电场发展的重要途径,也能到达保护地方环境的目的;
4)风电场运行时的噪声影响。风场建设需要大量的风力机械,这样在风电场进行建设时,需要考虑一个重要的因素就是风电场在整体运行时的噪声影响问题。由于风电场的风机运行中发出的噪音较大,需要进行有效的控制,一般一台600kW风机在发电时的满负荷运行时,其系统噪音可达1 000db左右,对周围的环境污染还是比较大的,所以距风机1 000m范围内,其噪声水平不会低于25db,对周围生态的影响较大。所以,在风电场的选址范围内,不能够有居民区的存在,否则,会干扰民众的生活,同时还要保证当地经济发展的需要。
2 风电场接入系统时应考虑的问题
根据我国电网结构的发展分析,远距离大区域的线路的输电线路电压等级为500kV,省内或地区内枢纽电力的输电线路的电压等级为220kV,中小区域枢纽输电线路电压等级为110kV,这样就构成了不同网络的电力输电系统。
1)风电场并网电压等级的选择与具体的措施。风电场的电力在并入输电网时不仅要遵循就近并网的基本原则,还应根据实际的情况,以及风电场的总装机容量和风电场的具体发电容量以及对用户的用电负荷以及用电企业的实际情况进行综合分析和考虑。在一般的情况下,风电网络的实际的风机容量如下:在中级电压网络支线的传输网络中,单线接入风机容量2MW~5MW,具有变电站的中级电压网络接入风机容录10MW ~40MW,110kV电压网络接入风机的容量为100MW以上,这是风电场发展的基本要求;
2)风机并网运行时最大允许线路压降。风机发电在并网时,需要考虑具体压降,只有这样才能满足实际并网的要求,在风机发电的升压变压器和传输线路内所产生的最大电压降,需要进行详细的配置,保证电压的压降不得超过线路额定电压的10%,这样风力发电才能有效的并入电网中进行传输;
3)风机在发电时对风力发电系统波动的影响分析。风机在发电时对风力发电系统波动的影响具有很大的影响,在一般的情况下,主要有下面几种情况:风力发电的电压波动、电压谐波的产生,以及使网络电压升高及网络的频闪效应都会对相应的电力产生音响。在这种情况下,这些影响主要取决于以下几个因素的影响:风机发电在并网点发生三相短路时的短路功率值的大小和具体相位,风力发电时的风机的额定输出功率与输电网之间的关系,相同类型风机并网后的综合效应,以及与电网输电时带来的具体影响和其他因素对并网所产生的影响。风力发电在输电网络电压波动在极端的天气条件下是能够产生的,当天气无风但用户荷最大的时候,如何有效的控制用户的用电和供电,这样也会产生电压的波动;风力最大,但用户负荷量最少,也会出现波动。在一般的情况下,低压供电系统,允许电压波动值不超过实际供电电压的6%~10%的范围内;
4)用户与变电站间的最大距离分析。当风电场输送电路与用户共用1条供电线路时,需要准确的分析风电场的实际运行情况,由于风场的存在,而且风电受自然条件的影响,会对整个输电网络造成一定的影响,也会给用户带来影响。在这种情况下,为保证用户供电质量,就需要对用户的用电要求进行详细的分析,必须保证用户与变电站之间的距离能够保证用户的安全需求。如果该距离得不到有效满足,将会对用户的安全产生影响,如果用户电压质量得不到保证,风电场的风机不能正常运行,就会对用户的用电产生影响。此外,风电场的风机在进行并网设计时,需要考虑的问题还是比较多的,还应考虑电网参数波动对风机的影响,以及周围环境对并网产生的影响等重要问题。通常情况下,风电场在采取并网设计时,采用高一级风电场的电压并网较之采用低一级输电网的电压并网将更有效,能够有效减少传输线路上的电压损耗。风力发电的电压等级越高,网上功率因数越高,并网后,网络传输的电压就比较稳定,电网的性能就比较好,电压的传输就比较可靠,同时电压等级越高。有效传输的性能就越好,输电线路损耗越低,对提高风电场的经济效益就越明显,也能够提高风力发电的效率和性能。
3 结论
风电是一种可再生利用的资源,需要对实际的情况进行详细的分析和考虑,要综合分析在建设过程中出现的具体问题,在实际的施工中要考虑风力发电的可持续发展,地方的水土流程和自然环境的变化对风电场选址产生影响,及时对风电场的建设损坏的地表进行恢复,保证实际的环境,促进风电场的稳定发展。
参考文献
[1]世界风能协会.全球风电装机容量统计[R].全国风电信息中心网站http://.cn/,2012.
“设备的升级更新、严酷的运行环境对于风机的维护保养提出了严峻的挑战。服务保障的缺失和滞后正在成为制约风电企业提高生产力和市场竞争力的关键因素之一。”埃克森美孚(中国)投资有限公司总经理葛毅韬(Russ Green)先生在启动仪式上表示,“美孚风电服务的启动将弥补中国风电市场的这一空白。在性能卓越的产品基础上,埃克森美孚将一系列专业、创新的服务带给中国风力发电企业,致力于最大程度地保持的优良性能,保证风力发电机处于最佳的运行状态。”
高科技机械化换油服务是美孚风电服务的核心。风机换油工程车的出现让风力发电企业从此告别人工换油时代。美孚现场工程服务团队提供的机械化换油服务将更安全、更高效、更专业,致力于最大程度地延长风机使用寿命并增强其性能,帮助企业实现利润最大化。
机械替代人工,安全有保证。风机换油工程车以机械化的设备代替人工,将油的运输和更换结合在一起,使用专业的高压泵和软管就能安全地把新油送上高耸的风机,大大降低了维修保养人员的人身安全隐患。
换油效率高,停机损失少。世界行业平均数据表明一部1.5兆瓦风机每24小时发电值大约为1200美元。因此,关闭一部风机进行换油会让风场损失400美元。此外还要负担不菲的维修保养费用。而使用风机换油工程车进行机械化换油,整个过程所花费的时间不到传统换油时间的一半,能使风机更快地恢复工作,减少停机损失,并使工作人员能够把重点更多地放在其他例行维护上。
废油全清除,设备保护好。风机换油工程车能够帮助去除齿轮箱里高达97%的废油,同时去除污染物并清洁齿轮箱的重要部件。从而使新更换的风机齿轮油能更好地保护设备,并具有更长的使用寿命,进而也减少了油的开支。
在风机换油工程车“大显身手”的同时,美孚风电服务同样为风电企业制定了一套全面的解决方案。
例行油品分析是应用最为广泛的风机积极维护策略之一。美孚Signum油品分析系统可通过一系列测试来评估正在使用的油和设备的状况,详细检测风机齿轮箱的油样粘度、铁磨损、总酸值、水污染和油的清洁度等,并帮助评估内部硬件状况。作为预防性维护计划的一部分,Signum油品分析系统能够及早发出包括油污染或金属磨屑增加等在内的预警信号,使维护人员及时采取行动清除隐患。