根據電氣風電最新發布的公告,我國海上風電業務逐年增加并逐步向深遠海擴展。我國作為海洋大國,擁有著跨越1.8萬平方公里的海岸線,海洋地質環境復雜,同時還面臨著臺風天氣的影響;為保證未來能夠快速、高效、安全地滿足海上風電運維的需要,專業的海上風電運維船已經成為剛需。上一篇文章中全面地分析了海上風電運維船的現狀和類型,這一篇文章將充分分析我國海上風電運維船面臨的挑戰,并提出相關的建議,為我國海上風電運維船的發展提供一定的參考價值!
海上風電運維船面臨的挑戰
1經濟性
根據我國海上風電運維船數據顯示,具有80臺海上風電機組的風電場,通過運維船運維每年所需人力約7000次,其中1000次左右人為干預,6000次登機處理。而運維船建造價格在數百萬元甚至千萬以上,并且需要數年才能收回成本,因此一般采用租賃的方式進行運作,運維船的租金一般在30萬元左右,那么為了保證風電機組的正常運行,每年風電機組在維護方面就需花費較多的資金。因此這是一個我國風電運維發展急需解決的問題。
2及時性
影響海上風電運維及時性的因素較多,按時間分,主要有人員和備件到場時間、等待出航時間、船舶航行時間以及維護保養時間。人員和備件到場時間主要受人員儲備、物資管理、碼頭配套等因素影響;等待出航時間將受風、浪、流、天氣和海況等自然因素的影響;航行時間將取決于風電場離岸的距離、航線復雜程度以及自然條件等因素;維護保養時間將受到工作內容、復雜程度以及人員技術水平影響。
3運維的安全性
根據目前現有運維模式和交通工具,由于潮汐的影響,大多數機組作業窗口時間為2.5~4小時,當維護保養所需時間較長時,人員需留在風機上,直到下一作業窗口時間才能接回。兩次漲潮間隔時間至少12小時,基本上有一次是在夜里,海況瞬息萬變,條件惡劣,留在風機上人員的安全無法得到保障。
海上風電運維船安全管理
隨著海上風電場的大幅度增加,離岸距離越來越遠,海況也越來越復雜,風電場的維護要求也越來越高,勢必對海上風電運維船的功能性、安全性、舒適性的要求也越來越高,對各類運維船需求量也會逐年增多,由于是國內海上風電起步較晚,對海上風電運維船管理還未出臺針對性的行業法規,大多數海上風電業主單位和運維公司都是在摸索中逐漸改善。海上風電運維船的安全管理可從船舶管理、通航安全管理、船舶調度管理三個方面入手。
1船舶管理
船舶管理的好壞直接影響到船舶的使用壽命和營運安全。通過專業化的各種管理,能大大增加船舶的使用壽命,降低海上安全風險,減少船舶營運成本。按照NSM規則的要求,根據海上風電運維船的營運要求,結構和特性等實際情況配備SMS文件,專業岸基管理人員進行系統的規范管理。船舶管理復雜而冗繁,管理團隊成員大部分是由涉海專業、海上工作多年、經驗豐富的專業管理人員組成,具體工作大體可分為:海務管理、機務管理、體系管理、船員管理、海洋防污染、船舶檢查、船舶檢驗、貨運管理、證書管理、物料管理等,每項管理都需要專業的知識積累,例如海務管理、機務管理人員都是由船長或輪機長擔任,他們都有著豐富的船舶管理經驗,通過專業的技術知識,可以對船舶在海上的各種狀態及機器設備情況作出判斷和處理,大大減少了船舶在海上事故的發生,降低海上營運風險。
2通航安全管理
通航安全在整個船舶管理中是不可或缺的重中之重。海上無小事,提起通航安全,不由想起波羅的海海域風電運維船“World Bora”碰撞商船造成兩船不同程度損傷、15人受傷的事故,給業主單位造成巨大經濟損失和極壞的影響。通航安全管理主要指船舶通航安全管理,它是個動態管理,存在較多的不可控因素,也是船舶安全管理上的一個難點,需要多方協作才能將安全風險降到最低。不光要有專業的管理人員對通航環境進行分析,作出安全的判斷,還要對船舶操縱人員業務水平進行定期評估。
3調度管理
調度管理提供配置專業的船舶調度員,根據每天氣象海況,每條運維船的特性、航行速度及各風電場離岸距離和運維需求,合理分配運維船,盡量節省航行時間和燃料成本,或經過合理的計算,實現一船多場,使運維人員能快速及時地到達風電場,減少風機停機時間,這都需要合理的調度才能實現。海上風電場發展迅速,從近海向遠海擴散,數量越來越多,運維船數量也越來越多,船舶調度管理重要性也會逐漸突顯出來。
結語
隨著海上風電的發展,傳統的運輸工具已無法滿足實際的需求,增強運維船功能勢在必行。在船舶方案策劃初期,需從以下幾個方面進行考慮:
(1)提高船舶出航率方面。船舶出航與否受到掛旗國當局的要求和工作海域地質、水文、氣象條件的影響。結合船舶工作海域的相關資料,在滿足掛旗國當局要求的基礎上,盡可能高地保證船舶的出航率,我國沿海地區運維船,建議在風級7級風的情況下仍可出航作業。
(2)提高船舶安全性方面。船舶安全性主要體現在船舶穩性和可操作性。可以選用雙體或三體船來提高船舶的穩性,選用全回轉推進器來提高船舶的可操作性。
(3)降低船舶能耗方面。主要從降低燃料消耗和減少重復航行次數兩個方面降低船舶能耗。從設計方面出發,減輕船舶重量,優化船舶線型,提升船舶續航力和甲板載貨能力,降低船舶重復航行次數,均能達到節省燃料消耗的目的。
(4)減少船舶成本方面。船舶成本主要由功能和標準的多少、配置的高低等因素決定。船舶功能的多少和配置的高低由業主決定,標準的多與少,可以從設計的角度去考慮。由于目前沒有海上風電運維船的統一標準,在船舶的策劃階段,可以從噸位和載人數量上進行控制,以達到規避規則或規范,降低船舶建造成本的目的。
(5)長期規劃,效仿國外管理模式,選取離海上風電場較近合適位置建設海上風電運維船專用碼頭或港池、專用航道,避免與商船、漁船、工程船交叉,統一管理與安排,可提高安全管理,提高運維效率,降低安全風險,降低運維成本,保證通航安全,但投資較大,建議海上風電場區域統籌規劃,由多個海上風電企業共同建立使用。
總的來說,目前我國海上風電運維船發展正處于上升階段,無論是在運維船的安全性、經濟性方面,還是在材料選取上為航行速度帶來的進步,無不體現出我國海上風電運維船的發展。盡管如此,我國的海上風電運維船發展仍需要不斷進行創新,不斷提高運維船的性能,滿足社會經濟發展對海上風電能源的需要。