鉴衡认证孙少华：开展海上工程验收是控制海上风电项目风险的有效手段
近年海上风电蓬勃发展，“30·60”碳目标下海上风电更可能迎来规模化装机潮，随之而来的是海上风电工程建设数量的增加，然而这也带来了不容忽视的工程建设风险。目前海上风电工程验收的标准体系还不够完善，如何有效控制工程风险，尤其是海上关键设备的科学验收，为海上风电在责任转移、风险平摊过程中提供有力依据？对此，北京鉴衡认证中心解决方案副总监孙少华在近日召开的“中国海上风电工程技术大会”上做了《海上风电工程风险控制与验收》报告，以下为报告实录:
尊敬的各位领导、各位专家，大家好！
很荣幸与各位共同交流海上风电工程风险把控与验收的内容，并介绍鉴衡在这方面做的工作。下面我将从海上风电工程的风险控制、投产验收以及验收实践三个方面展开介绍。
海上风电工程的风险控制
纵观海上风电场设计的主要内容，包含了场址环境条件的勘测、总体的布局以及其他方面如施工组织、电气工程、运维设计等等。海上风电设备主要是包含了海上风力发电机组与基础，海上升压站及海缆等。所以下面将主要从海上关键设备的设计、选型、运输、安装及维护中存在风险来做一个简单的概述。
首先是风力发电机组的选型，机组的选型除了涉及到机组本身的安全性，还关系到整个风电场经济效益，所以在做选型的过程中，要重点关注它的风险点。机组选型重点关注它的海上风电场的环境条件等级以及认证情况，认证的背后也就是机组是否符合相关标准的要求；关注环境条件，主要关注它的风况条件、海况条件以及其他环境条件，如台风。
上图是1949年以来登陆我国台风的路径图，可以看到，东南沿海这个区域基本上都会受到台风的影响，加之考虑台风的极限风速往往要比风电机组设计的极限风速大一些，所以在设计及选型的时候，都要考虑台风对极端受载情况的影响。风险控制的手段就是通过特定场址条件下机组安全性评估来把控机组选型的安全性。台风在来临时候往往会造成风电场断电以及风电机组上的风速风向仪的损坏，这种情况下就会引起偏航失效，风电机组就不能处于正常工作的状态，从而就提升了风电机组的荷载水平，通常风电机组制造商会在这里面设计一个后备电源来应对这种情况的出现，但是后备电源的能力和实际效果还需要在后续进行验证。在台风登陆之前，风电场会让风电机组在好的风资源的情况下去抢发电，在台风实际来临的时候，再将正常发电的控制策略切换到抗台的模式下，切换的控制策略和实际执行能力对机组安全性会有比较大的影响，所以这种控制的能力一定要做到实打实的可行，这样的话才能够避免风电机组在面对台风的时候处于危险之中。除此之外还要考虑强降水、盐雾、腐蚀、海冰等等这样的外界环境条件，相应的也要关注风电机组的部件适应性。
下面是海上升压站在勘察设计过程中的相关关注要点，主要关注钻孔位置的风险，站址的选择和钻孔位置。除此之外，还有海洋岩土参数的确定，海况的好坏对于岩土的取土是比较重要的，取土的质量对于后续实验室检测测定结果的准确性意义重大，否则会对后续设计和施工造成一定的风险。海水波流反复作用导致的疲劳破坏，对于风电场设备的结构件设计具有非常重要的意义，在不同的阶段要选用不同的设计方法。
升压站在建造过程中，要关注上部组块的各层平台的平整度控制，还有平台层的支撑设置，下部结构要关注它的纵向焊缝以及卷筒之间的对接焊装，在基础施工过程中，主要是关注沉桩和施工的过程控制，避免钢管沉桩的标高与设计标高不符，以及不要在恶劣的条件下作业。在运输安装过程中，主要避免在恶劣的天气下工作以及不合理的运输路径和运输计划。尤其是在安装过程中选择船舶的时候，要考虑有合适的装备能力，以及绑扎固定的时候要考虑极端工况的情况，在卸载的时候如果采用临时的固定措施，需要防止倾覆的可能。另外由于运输过程中升压站里面的气体和液体会有扰动，可能会影响其工作性能，因此在运输前后要进行必要的交接实验。
海缆的安装敷设。关注敷设过程和敷设后，敷设过程主要是控制它的牵引力，防止电缆弯扭以及电缆接头的制作工艺。敷设后主要是考虑三个因素——海缆自身、自然环境条件和偶然因素。海缆自身主要是关注它的绝缘老化、耐腐蚀；自然环境条件是防止地震滑坡或冲刷等对海缆造成损坏；偶然因素主要是考虑船舶拖锚或拖动渔网对海缆的损坏，据粗略的数据统计，基本上大部分的海缆损坏都是由于拖锚及捕鱼导致的。
投产验收
前面所介绍到风险都应在投产验收中给予重点关注，并且在实际的验收工作上做相应的检测和评估。那么海上风电项目工程验收的主要内容有哪些呢？我们认为需要结合海上风电项目的特点进行有针对性地考虑。我们首先来看一下海上风电场和陆上风电场的差异，第一个是环境条件，第二个是海上风电设备，第三个是运输安装调试。环境条件主要是波浪、洋流、潮汐、台风，还包括一些海洋生物和冲刷。海上风电设备，主要是风电机组它本身的基础形式。从陆上迁移到海上之后，它有多种的像单桩、多桩、重力、导管架等等。海上升压站是总体从路上迁移到海上，整个需要重点关注。综上所述，相关的所有内容都会影响到海上风电工程的设计建设和验收。
目前行业内遵循的验收的流程和主要内容，基本上是四个阶段，第一个阶段和第二个阶段是由建设单位组织的单位工程验收和启动验收。第三个和第四个阶段的工程移交生产验收、竣工验收是由项目法人单位主持，在启动验收后，半年到一年之内可以完成竣工验收。
单位工程验收目前是分为5个单位工程，具体的每个单位工程下面又会分成多个分部工程和分项工程来做验收。
首先是风力发电机组的基础与安装工程，这块相对于陆上来说，会重点的关注基础和箱变。海上升压站重点关注主变，高压电气设备、通风、消防等等；海上风力发电的建筑工程这块主要是关注升压站的整体舾装；场内机电线路工程重点关注海底的电缆，即电缆敷设以及后面的维护；交通运输工程关注码头、场地，包括运输航线。
启动验收分为单台机组启动验收和整套启动验收。单台机组启动验收主要是单台机组在调试和试运行结束之后，需要验收它的运行性能，如果存在缺陷的话提出整改意见；当风电场所有的机组都已经完成启动验收之后，就对风电机组整套的设备启动验收，这里除了要对上一次每台机组的遗留问题进行逐个复检，还要审议工程建设的总结报告、以及设计监理施工等相关的报告，对提出的问题进行闭环处理。除此之外还会关注水土保持方案，海洋环保方案等等，最后对历次验收的问题处理情况进行复盘，对重大问题提出处理意见。
工程移交生产验收阶段，机组已经具备了投产运行的条件，主要关注配套的设施和设备，比如说检查设备的备品备件，专用工、器具以及风电场的安全标识，安全设施，指示标志等等。除此之外还需要检查生产的准备情况，对遗留问题提出处理，并且为生产单位提供运行管理要求和建议。最后是竣工验收，竣工验收是偏向于合规性的检查，主要对档案的完整程度、征地补偿、工程的建设情况、尤其是概预算、竣工结算以及审计情况，还有像各个专项的验收方案、环评水保等等进行验收。
海上风电场和陆上风电场，针对风电设备的变化而言，这块重点来介绍一下风电设备差异在验收过程中的关注重点。首先是海上风电机组与基础，重点关注下部支撑结构和关键位置的强度，下部支撑结构通常会关注防腐、变形、裂纹，海洋生物以及冲刷，在这里会采用一定的检测设备，尤其是对这个关键部位的焊缝、钢板进行一个无损检测，判断它是否存在隐性损伤。因为海上风电机组它本身内部是一个正压环境，它要具备除湿的功能，以免引起机组内的电器元器件的损坏。除此之外，海上升压站也要关注它的下部支撑结构，和海上风电机组的基础是一样的，其次就是关注逃生系统和消防系统，以及空调系统和通风系统，还有整个升压站的舾装。
海底电缆，从海上至陆上分成了多个区域，每个区域段采用不同的方式去做验收。海域段，采用检测设备去对海底电缆的轨迹埋深以及敷设状况进行抽检；潮间带段，主要是检查它的保护措施，还有固定装置；登陆段，重点对保护措施还有标识做检查，以及隐蔽工程；终端段，主要考察它的土建工程、保护措施，还有电气设备以及余缆等方面。
验收实践
接下来介绍鉴衡在海上风电工程验收方面积累的一些工作。针对海上风力发电机组与基础，在某个项目里我们审查了它的设计与实际的一致性，鉴衡工程师会到机组上检查所有大部件的配置，并与它原来的型式认证证书去做比对，如果出现差异，如型号变化、叶片重量增加的话，那么会影响风电机组的安全性，需要对它做一个场址安全性评估以保证机组的整体结构安全性。
抗台策略是重点评估的项目点。不管风电机组的抗台策略设计是主动对风、被动偏航还是偏航锁死，在评估过程中都要去做理论的策略评估和实际功能的验证。海上风电场和陆上风电场不同，陆上风电场是有测风塔的，海上风电场由于建设成本的原因很少去树立测风塔，往往采用激光雷达的方式去测风，激光雷达测风的原理会导致它受外部条件影响大一些，所以如何采用激光雷达测风将功率曲线特性测得更准，这是一个很大的挑战。之前鉴衡在福建兴化湾的海上风电场对8台风电机组的功率曲线进行测试以及抗台策略做了验证，这一块为后续的海上风电工程验收，尤其是风电机组的验收积累了大量的经验。
设备质量与运行，主要通过检测设备去检测机组的健康状态，比如机组的振动情况，还有塔架焊缝的无损探伤等。这是升压站在验收过程中遇到的两个问题，第一个是继电保护室内220千伏线路，没有配置断路器的保护，依据当时的设计图纸来看，需要增加并且完善线路保护失灵出口逻辑及出口回路。第二个是电压互感器二次绕组未经氧化锌阀片接地，与设计不符。这是海上升压站支撑结构，升压站的支柱，装柱连接圆锥板与立柱的焊缝没有平滑过渡，这与设图纸的设计也是不符的。通过我目前的调研以及实际项目的分析，发现这些问题基本上90%左右都是现场类的问题，对他们进一步一个分类，基本上电器方面的问题占到了64%，舾装和结构、消防都在10%左右。
以上是我汇报的整体内容，希望能为海上风电工程建设的管理者提供一些参考，谢谢大家。
