海上风电安全之海缆风险篇

海上风电海缆一直是风险点最大的环节之一,结合国内外已有的相关案例和理赔数据,海缆所造成的损失超过所有其他风电场内事故损失之和。然而海缆风险可控可防,在采取相关措施之后,风险程度不再如洪水猛兽。


案例报道

2021年7月21日,某海上风电项目H12、H7两个海上升压站的开关跳闸,造成H12海上升压站海缆B相损坏,H7海上升压站全停,所有风电机组受影响停运。本次事故直接抢修费用合计1898.1万元,导致80台风电机组停运107天,损失电量约2亿kWh。

造成此次事故的直接原因是:台风“烟花”登陆前夕,该海域范围内施工船舶集中避风,船舶抛锚定位过程中伤及海缆外被层及钢制铠甲层,导致B相绝缘受损击穿。

新闻来源: https://www.in-en.com/article/html/energy-2316495.shtml


风险分析

  • 海缆本身价值较高,500kV的海缆总包报价约为1000-1200万元/km,220kV的海缆总包报价在400-500万元/km左右,其中包含20%左右的施工成本。目前,国内已经开发离岸超过70km的风电场。主海缆损伤处的海缆接头制作需要支腿船提供稳固的平台,同时接头制造需要满足严苛的温度、湿度环境。接头的导电能力会不可避免的下降,造成发电量的损失。海缆一旦受到损伤,尤其是运营期的主路由电缆受到相关破坏,不仅会造成巨大的直接修复损失,也会造成较长时间的营业中断,造成非常巨大的发电量损失。
  • 按照目前海上风电施工工序,主缆铺设完成的时间节点一般会大幅先于风电场整体完工交付,风电施工船舶的抛锚定位,来往船只的潜在影响,尤其是可能在风电场机位旁临时抛锚的小渔船,会影响J型段的海缆安全。
  • 风电海缆施工船舶大多为改装船舶,原船设计未考虑相关用途,同时敷设过程未采用专业挖沟机等,无法保证有效埋深,不仅会显著加大锚害发生的可能性,还会造成局部海缆悬空和拉伸力异常。
     

我们的观点

  • 警戒标识:在风电场施工阶段,应尽可能实时更新已施工电缆的路由位置坐标,划定警戒范围,并及时发布给所有场内施工船舶。
  • 相关信息上报更新:应尽快将风电场周界和主电缆路由提交相关海事部门,争取及早更新相关信息到电子海图中,在运营阶段也可采用电子围栏、AIS人工监控、公共频道广播警示等手段。


    电子海图示例,图片来源:怡安全球风险咨询
  • 应急预案及相关准备工作:针对可能出现的电缆损坏情况,和厂家事先签订应急采购框架协议,保证修复工期,以尽量减少发电中断造成的损失。
  • 保证施工质量:在风电海缆敷设施工阶段,应选用合适的船舶和专业挖沟机、埋缆器等设备,保证海缆处于设计埋深,同时通过退扭架等辅助设施降低海缆内部应力。


    专业海缆敷设船舶,图片来源:怡安全球风险咨询
  • 海上风电涉及的构件通常尺寸较大,重量较重。海上施工作业包含大量的吊装作业,下一期会接着就吊装展开谈谈。

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