袁志濤 李鍵 余慶

摘要：為規(guī)范海上風(fēng)電工程開發(fā)建設(shè)秩序，加強施工建設(shè)期間通航安全監(jiān)管，降低由于施工對附近水域的通航影響程度，保障海上風(fēng)電場及附近水域船舶通航安全，經(jīng)深入開展調(diào)查研究，在認(rèn)真總結(jié)國內(nèi)外海上風(fēng)電場多年的施工監(jiān)管經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，嘗試性地構(gòu)建了海上風(fēng)電工程施工安全監(jiān)管體系，包括制定了系統(tǒng)化的施工安全監(jiān)管機制，提出了成套化的施工安全監(jiān)管技術(shù)等，可為海上風(fēng)電工程建設(shè)單位、施工單位及監(jiān)管部門提供參考，具有一定的實踐指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：海上風(fēng)電;施工;通航;監(jiān)管;船舶

中圖分類號：U698文獻標(biāo)志碼：A

0引言

風(fēng)力發(fā)電作為清潔能源，具有顯著的社會和環(huán)保效益。由于太陽能發(fā)電成本較高、水力發(fā)電資源較為飽和，大力發(fā)展風(fēng)能已成為世界各國特別是海洋國家的戰(zhàn)略選擇。與陸地風(fēng)力發(fā)電相比，海上風(fēng)力發(fā)電具有發(fā)電量大且穩(wěn)定、有效利用時數(shù)長、資源儲備豐富、棄風(fēng)限電率低和電網(wǎng)接入便利等諸多優(yōu)勢。據(jù)統(tǒng)計，海上風(fēng)電風(fēng)能資源的能量效益比陸地風(fēng)電高20%～40%。目前，全球特別是歐洲多國已開發(fā)建設(shè)了多個大型海上風(fēng)電場，我國也正處于海上風(fēng)電開發(fā)建設(shè)的迅猛階段。為做好海上風(fēng)電開發(fā)建設(shè)工作，促進海上風(fēng)電健康有序發(fā)展，國家能源局和國家海洋局于2010年1月22日聯(lián)合發(fā)布了《海上風(fēng)電開發(fā)建設(shè)管理暫行辦法》;并于2016年12月29日聯(lián)合發(fā)布了《海上風(fēng)電開發(fā)建設(shè)管理辦法》;交通運輸部海事局于2017年12月25日發(fā)布了《關(guān)于加強海上風(fēng)電場海事安全監(jiān)管的指導(dǎo)意見》。

海上風(fēng)電場施工建設(shè)階段需充分考慮眾多因素，盡可能減小對通航環(huán)境的影響。但如何加強海上風(fēng)電工程開發(fā)建設(shè)過程中的安全監(jiān)管，目前我國尚未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系。此外，海上風(fēng)電場建設(shè)過程中，相關(guān)參與方的職責(zé)有待進一步明確，特別注意事項也有待進一步明晰。本文旨在從通航安全角度出發(fā)，主要就海上風(fēng)電工程施工建設(shè)階段如何規(guī)范開發(fā)建設(shè)程序、維護水上交通秩序、降低對通航的影響程度、厘清相關(guān)工作程序和要求等開展工作。經(jīng)廣泛查閱文獻資料，深入開展調(diào)查研究，認(rèn)真總結(jié)了國內(nèi)外海上風(fēng)電場多年的施工通航監(jiān)管實踐經(jīng)驗，在參考國家現(xiàn)行有關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，廣泛征求有關(guān)單位和專家意見的基礎(chǔ)上，初步構(gòu)建了海上風(fēng)電工程施工通航安全監(jiān)管體系。

1海上風(fēng)電行業(yè)發(fā)展情況概述

1.1全球海上風(fēng)電發(fā)展概況

據(jù)統(tǒng)計，2019年全球海上風(fēng)電新增裝機容量6.1GW。截至2019年底，全球累計裝機達到29.1GW，在全球風(fēng)電裝機容量中的比重為5%。海上風(fēng)電累計裝機排名前五的國家分別為英國、德國、中國、丹麥和比利時。2019年，全球各國及地區(qū)海上風(fēng)電新增裝機情況如圖1所示。綜合來看，全球海上風(fēng)電呈穩(wěn)健增長態(tài)勢。為促進海上風(fēng)電發(fā)展，保障海上風(fēng)電開發(fā)安全，世界海上風(fēng)電論壇（World ForumOffshore Farm，WFO）于2018年12月18日正式成立。

1.2我國海上風(fēng)電發(fā)展概況

我國海岸線遼闊，海上風(fēng)電資源豐富，潛在開發(fā)量大。根據(jù)中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會的統(tǒng)計，2019年，中國海上風(fēng)電新增裝機588臺，新增裝機容量達到2.49GW，同比增長50.9%。截至2019年底，中國海上風(fēng)電累計裝機容量達到7.03GW，位居全球第三，僅次于英國和德國。截至2019年底，全球已投運海上風(fēng)電場共有146個，共有23個在建海上風(fēng)電項目，裝機容量達7GW，其中中國在建海上風(fēng)電項目達到13個，裝機容量高達3.7GW。結(jié)合目前全球已投運的裝機容量以及在建裝機容量來看，未來中國或?qū)⒊蔀槿蜃畲蟮暮Ｉ巷L(fēng)電市場。截至2020年6月底，全國在建海上風(fēng)電項目約11GW，主要分布在江蘇、廣東、福建、浙江和遼寧。我國沿海各省海上風(fēng)電發(fā)展和規(guī)劃情況見表1。

2海上風(fēng)電工程施工介紹

海上風(fēng)電場通常包括N20L、升壓站、海底電纜等3部分。其中風(fēng)電場單機容量多為4～10MW（國內(nèi)首臺10MW海上風(fēng)電機組輪轂中心高度距海平面約115m，風(fēng)機葉輪直徑185m，相當(dāng)于3臺波音747并排的寬度，風(fēng)輪掃風(fēng)面積相當(dāng)于3.7個標(biāo)準(zhǔn)足球場），風(fēng)電場總裝機容量通常大于100MW，水上水下施工環(huán)節(jié)主要包含前期地質(zhì)勘察、樁基打設(shè)、風(fēng)機吊裝及海纜敷設(shè)施工等，參與施工的船舶機械數(shù)量較多且類型多樣，主要有打樁船、起重船、風(fēng)機安裝船、海纜敷設(shè)船、運輸駁、拖船等。海上風(fēng)機及升壓站施工現(xiàn)場如圖2所示。

通常，由于海上風(fēng)電工程的施工周期較長，施工難度較大，存在的施工及通航風(fēng)險較高，加之部分施工單位經(jīng)驗不足，海事主管部門的安全監(jiān)管壓力較大，缺乏參考性的施工通航安全監(jiān)管體系。

3海上風(fēng)電工程施工事故統(tǒng)計分析

由于海上風(fēng)力發(fā)電機造價昂貴（每臺約1億元人民幣），施工復(fù)雜難度大，一旦海上風(fēng)力發(fā)電機或施工船舶發(fā)生事故，通常會造成重大及以上等級事故。據(jù)統(tǒng)計，近年來，國內(nèi)外海上風(fēng)電施工事故時有發(fā)生，造成的經(jīng)濟損失和社會影響巨大，部分案例介紹如下：

（1）2016年5月12日，江蘇某海上風(fēng)電項目施工船與1艘漁船發(fā)生碰撞。事故造成漁船沉沒，構(gòu)成較大等級水上交通事故。

（2）2017年11月15日，德國北海海域1艘正在作業(yè)的風(fēng)電運維船發(fā)生火情，事發(fā)時，正為在運風(fēng)電場NordseeOst服務(wù)。

（3）2020年4月23日，德國Borkum Riffgrund 1海上風(fēng)電場的1艘運維船（CTV）在航行時失控撞上了1臺風(fēng)機，造成3人受傷。

（4）2020年7月4日，國內(nèi)首座1200t自航自升式風(fēng)電安裝平臺在江蘇如東海域的某項目執(zhí)行吊裝任務(wù)作業(yè)過程中，發(fā)生海水漫浸事故。

（5）2020年9月13日，1艘起吊能力為2 800t的全回轉(zhuǎn)起重船廣東汕尾某項目單樁基礎(chǔ)施工時，發(fā)生大臂折斷事故。

根據(jù)統(tǒng)計分析，多數(shù)事故的發(fā)生都存在不同程度監(jiān)管缺失的突出問題，加強海上風(fēng)電工程施工安全監(jiān)管引發(fā)了行業(yè)內(nèi)廣泛的關(guān)注，國內(nèi)外都在不斷加強海上風(fēng)電工程突發(fā)事件的應(yīng)急演練與救援設(shè)施設(shè)備投入，同時也制定了相關(guān)的施工標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，但系統(tǒng)性的海上風(fēng)電工程施工通航安全監(jiān)管體系尚未形成。

4海上風(fēng)電工程施工通航安全監(jiān)管體系

4.1施工安全監(jiān)管機制

4.1.1

施工安全主體責(zé)任制

施工單位應(yīng)當(dāng)落實安全生產(chǎn)法律法規(guī)要求，制定施工通航安全保障方案，保障施工作業(yè)及其周邊水域交通安全。施工通航安全保障方案應(yīng)當(dāng)包含工程對通航環(huán)境、水上交通秩序的影響分析、存在的問題及通航安全保障措施等。施工通航安全保障方案作為申請海事行政許可、水上水下活動許可證時提交的文件之一，也可作為工程施工期間制定通航安全維護方案和實施通航安全管理的參考文件。

施工單位還應(yīng)建立并落實安全、防污染的主體責(zé)任制，制定符合水上交通安全和防污染要求的保障措施和詳細(xì)施工方案。針對大型構(gòu)件的運輸需提前編制穩(wěn)性計算書，對于風(fēng)電機組重大件吊裝、重力式基礎(chǔ)下放等對通航安全影響大的環(huán)節(jié)或需實施交通管制的環(huán)節(jié)應(yīng)編制專項施工方案（包括參與施工船舶機械及其布置方式、進出線路、進度安排等），必要時需向主管機關(guān)申請組織審查。

4.1.2溝通協(xié)調(diào)匯報機制

通常，海上風(fēng)電場施工期較長，為維護施工水域正常的通航秩序，確保通航安全及水上施工的順利進行，可由施工單位、建設(shè)單位牽頭，邀請當(dāng)?shù)卣⒑Ｊ虏块T、漁業(yè)部門等專人指導(dǎo)，成立海上風(fēng)電場施工通航安全維護指揮部，明確各方職責(zé)及溝通協(xié)調(diào)機制，定期召開施工協(xié)調(diào)會、宣貫會。工程建設(shè)前，加強宣傳，做好與附近漁港（或漁民）、養(yǎng)殖區(qū)、船舶企業(yè)等相關(guān)利益方的溝通和協(xié)調(diào)，妥善處理好相關(guān)利益方之間的關(guān)系。海上風(fēng)電工程建設(shè)項目部每月應(yīng)向轄區(qū)海事處匯報工作進展及計劃;每季度向轄區(qū)海事局通航管理處、指揮中心等相關(guān)部門匯報工作進展及計劃;每年向轄區(qū)海事管理機構(gòu)相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)匯報工作進展及計劃。

4.1.3施工作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制度

海上風(fēng)機施工受水文、氣象因素影響顯著，特別是受臺風(fēng)、涌浪、能見度不良等影響明顯。為確保施工安全，施工單位應(yīng)根據(jù)參與施工船舶狀況、通航水域水文氣象條件等，明確打樁、吊裝、安裝等作業(yè)條件，制定施工作業(yè)限制標(biāo)準(zhǔn)。水上施工作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為實際風(fēng)浪等級不高于施工船舶自身抗風(fēng)浪能力。具體標(biāo)準(zhǔn)由施工單位根據(jù)各環(huán)節(jié)施工的具體要求、船舶性能、施工水域風(fēng)浪特點等對作業(yè)的影響程度計算確定。施工水域氣象、海況條件對工程施工影響明顯，施工單位應(yīng)根據(jù)施工各環(huán)節(jié)的特點和要求制定作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格掌握施工各環(huán)節(jié)的作業(yè)條件，保證作業(yè)安全。施工單位應(yīng)及時掌握當(dāng)天的天氣預(yù)報，收聽當(dāng)?shù)貧庀箢A(yù)報（必要時定制氣象專項服務(wù)），分析氣象資料，盡量選擇在風(fēng)速、水流速度較小的時段施工或運輸作業(yè)，另外，工程施工應(yīng)盡量避開冬季季風(fēng)及夏季臺風(fēng)影響期。

4.1.4海事監(jiān)管約談機制

（1）項目開工前監(jiān)管約談

在工程開工建設(shè)前，海事主管部門可組織建設(shè)單位、施工單位等參加約談。約談工作可由通航管理處組織，轄區(qū)海事處和海上風(fēng)電場建設(shè)單位、施工單位、監(jiān)理單位領(lǐng)導(dǎo)和安全負(fù)責(zé)人等參加。通過開展開工前約談工作，督促確保施工單位建立健全安全監(jiān)管體系和制度，嚴(yán)格履行安全生產(chǎn)主體責(zé)任。需重點掌握內(nèi)容包括施工計劃、水上作業(yè)人員、參與施工船舶機械、施工船舶進出路線等。

（2）項目施工階段監(jiān)管約談

施工階段對施工單位的約談可由轄區(qū)海事處組織實施。主要內(nèi)容包括安全主體責(zé)任落實情況，工程建設(shè)的安全監(jiān)管體系和應(yīng)急預(yù)案的建立情況;施工通航安全保障方案提出的安全防范措施的落實情況，如在施工前要求落實導(dǎo)助航標(biāo)志及風(fēng)機警示燈、巡邏警戒船艇等，制作宣傳圖冊等;施工船舶技術(shù)狀況、活動范圍等基本情況;警戒船艇和應(yīng)急力量的落實布置情況;防抗臺風(fēng)、冬季大風(fēng)、霧季等惡劣氣象的應(yīng)急措施落實情況等。

（3）施工單位訪談

對施工單位的走訪檢查應(yīng)以督促其落實安全生產(chǎn)主體責(zé)任和通報安全管理情況為主要目的，通過走訪檢查，幫助施工單位發(fā)現(xiàn)安全管理方面存在的缺陷或不足，督促施工單位采取切實有效措施，提高安全管理水平。敦促施工單位建立、健全安全生產(chǎn)責(zé)任制和安全生產(chǎn)規(guī)章制度，加強對水上施工作業(yè)人員進行安全生產(chǎn)教育和培訓(xùn)。

（4）項目完工前監(jiān)管約談

完工前約談應(yīng)在工程涉及通航的施工內(nèi)容基本結(jié)束時。主要內(nèi)容包括：跟蹤和督促落實海上風(fēng)電場水域水上助航標(biāo)志、防撞設(shè)施、CCTV等安全配套設(shè)施的建設(shè)和驗收工作;督促制作海上風(fēng)電場水域通航安全宣傳資料，配合海事主管部門做好對外公告和宣傳工作;督促經(jīng)營管理單位落實通航安全主體責(zé)任，建立健全安全監(jiān)管體系、制度和應(yīng)急預(yù)案。

4.2施工安全監(jiān)管技術(shù)

4.2.1施工活動水域劃定

結(jié)合國內(nèi)外施工經(jīng)驗，為減小施工船舶與附近過往船舶，以及施工船舶與施工船舶之間的影響，在考慮施工活動水域時，宜在實際所占水域的基礎(chǔ)上適當(dāng)留有余地。一般，風(fēng)電場施工活動水域按照外圍風(fēng)機中心外擴500～1000m形成的外切圓連接水域范圍作為風(fēng)電場施工期的施工活動水域。施工活動水域是動態(tài)范圍，實際施工過程中可隨施工計劃、范圍的調(diào)整而及時調(diào)整。

4.2.2設(shè)置導(dǎo)助航及警示標(biāo)志

為保障工程施工及附近過往船舶的通航安全，施工前需對風(fēng)電場施工水域配布海上作業(yè)區(qū)專用標(biāo)志，以標(biāo)識海上風(fēng)電場施工作業(yè)區(qū)，通常需要在施工活動水域外圍（通常以角點處風(fēng)機為中心、500m為半徑水域外切圓連接范圍）配布若干座海上作業(yè)區(qū)專用標(biāo)，同時為提高能見度不良條件下航標(biāo)被船舶識別的能力，在布設(shè)視覺標(biāo)的基礎(chǔ)上可增設(shè)AIS虛擬航標(biāo)。

每座風(fēng)機基礎(chǔ)施工完成出水后，為避免樁基成為孤立危險物置于海上，在施工警戒船舶離開施工水域前，應(yīng)及時在樁頂或承臺上設(shè)置警戒燈。同時在風(fēng)機平臺施工完成后，達到營運期航標(biāo)安裝條件時，應(yīng)及時設(shè)置固定標(biāo)志。同時，應(yīng)注意布設(shè)的警戒燈避免影響船舶的嘹望。

4.2.3申請臨時等待水域，預(yù)選防臺避風(fēng)錨地

風(fēng)電場工程施工的船舶種類主要有運輸船、打樁船、起重船、攪拌船、輔助船（包括拖船、交通船、錨艇）等，參與施工船舶數(shù)量較多，施工單位應(yīng)結(jié)合實際施工進度，需在工程水域附近預(yù)選好臨時等待水域，便于集中安全管理;臺風(fēng)期間應(yīng)嚴(yán)格按照海事管理機構(gòu)指定位置進行避風(fēng)，建議對施工船舶一預(yù)選錨地（結(jié)合船型及其性能劃分）一配備拖船一安全聯(lián)絡(luò)員等信息提前清單化公布，施工船舶需注意選擇好時機及早撤離。

4.2.4施工活動水域警戒

施工單位應(yīng)制定專項警戒方案，配置與施工作業(yè)條件相適應(yīng)的警戒船舶進行警戒工作。警戒船需統(tǒng)一標(biāo)識（與商船、施工船易于區(qū)分），配備雷達、AIS、VHF、警示燈光、高音喇叭、強光燈等設(shè)備，警戒期間須顯示相應(yīng)的號燈號型。警戒船警戒位置應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離附近航道、碼頭水域，盡量減小對附近過往船舶的影響。必要時，建議成立警戒指揮部，負(fù)責(zé)施工水域的現(xiàn)場安全警戒。海上風(fēng)電工程施工通航安全警戒體系架構(gòu)如圖4所示。

4.2.5海事安全監(jiān)管措施

除相關(guān)行政許可外，海事管理機構(gòu)還可通過VTS、VHF、CCTV、雷達、海巡艇等多種形式，不定期地對施工水域進行監(jiān)管。海事監(jiān)管部門可根據(jù)施工進展和工程水域通航環(huán)境特點，科學(xué)制定或調(diào)整施工水域交通流組織方案，明確現(xiàn)場警戒和風(fēng)電場水域航標(biāo)調(diào)整要求。適時審查不同施工階段施工方通航安全保障措施履行情況，確保海上風(fēng)電工程與過往船舶的航行安全。督促建設(shè)和施工單位及時清除施工臨時遺留物，及時恢復(fù)項目水域附近通航環(huán)境秩序。督促經(jīng)營管理單位建立健全運維期安全監(jiān)管體系、制度和應(yīng)急預(yù)案。

5結(jié)語

為加強海上風(fēng)電場建設(shè)安全監(jiān)管，保障海上風(fēng)機及附近水域通航安全，在認(rèn)真總結(jié)國內(nèi)外海上風(fēng)電場施工監(jiān)管實踐經(jīng)驗、廣泛征求有關(guān)單位和專家意見的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了系統(tǒng)化的施工安全監(jiān)管機制，提出了成套化的施工安全監(jiān)管技術(shù)，可為海上風(fēng)電工程建設(shè)單位、施工單位及監(jiān)管部門提供參考，對于推動我國加快構(gòu)建海上風(fēng)電工程施工安全監(jiān)管體系具有一定的參考價值及實踐指導(dǎo)意義。