海上风电场升压站风险与控制措施研究

摘要：随着我国社会经济发展水平的提升，我国的海上风电事业的发展态势也一片良好。而如何提升海上风电项目着陆的平稳性与安全性，成为业内人士关注的焦点。基于此，本文重点针对海上风电场升压站风险进行了详细的分析，并提出了针对性地控制措施，以供参考。

关键词：海上风电场，升压站，风险，控制

作者简介：陈露露，女，1991.10，江苏江都区郭村镇，中级，海上风电工程建设管理

海上风电场升压站将电能聚集、升压、配电与控制集中在了一起，是整个海上风电场的核心。而海上风电场项目处于恶劣的海洋环境中，经常面对台风、盐雾腐蚀、风暴潮等风险。只有加强海上风电场升压站各种风险的分析与控制，才能够保障海上风电场项目进度的顺利推进。

一、海上风电场升压站勘察设计技术风险与控制措施

随着我国海上风电事业的发展，在海上风电场升压站勘察设计方面也积累了一定的经验和能力。但是由于海洋环境的复杂性与特殊性，海上风电场升压站的勘察作业依然存在着一些风险。

（一）钻孔布置风险与控制措施

在规划海上风电场总体布局的时候，就必须要对海上风电厂升压站的定位进行明确。而要想明确海上风电厂升压站的定位，就必须要充分考虑以下几方面的条件：第一风机总体布置、第二海床水文条件、第三集电海缆条件、第四送出海缆条件等。在明确了海上风电场升压站的位置以后，就需要进行施工图的勘察钻孔。在这一过程中，施工单位为了控制施工成本，就会将钻孔布置到升压站的导管架基础中心位置上，如果钻孔遇到了较深的中微风岩面，导管架的四个基桩就会设计成非嵌岩桩基，然后按照后桩法进行后续基桩的打桩。但是，由于实际的海底岩面起伏非常大，部分基桩位置的中微风岩面就会比较浅。在这种情况下，非嵌岩桩基就需要改成嵌岩桩基。与此同时，施工方案、施工技术、施工周期都必须要进行调整，施工成本就会明顯增加。要想解决这一问题，就必须要在正式开始勘察钻孔之前，对地质资料进行全面的搜集、整理与分析。如果海上风电场中的微风化岩面出现了明显的起伏，那么就要对每一个基桩位置进行独立钻孔的布置。

（二）海洋土力学参数确定风险与控制措施

在实际的海上勘察作业中，受到海浪等因素的影响，海上取土和静力触探等现场操作就会出现问题。如果海面风平浪静，那么就容易获取较好的土样，并通过实验室测试出相对准确的力学参数，将土层的力学性能真实的反映出来。如果海上风浪较大，就只能获取较差的土样，实验室的测试结果的可靠性就会降低。而在设计海上风电场升压站的桩基时，岩土参数是最重要的一个参考数据，对于桩基设计的经济性与安全性有着直接的影响。对此，技术人员需要全面分析不同海况下的勘测结果，然后参考同一片海域的土层参数成果，对海洋土的力学性能进行综合评价。

二、海上升压站基础施工风险与控制措施

海上风电场升压站经常使用以下三种基础形式：第一单桩，适用于上部结构总重量低于1kt的情况;第二重力式，适用于水深在10t以下、海床表面没有或者只有少量淤泥质土的情况;第三导管架，适用于除了单桩和重力式以外的其它情况。

例如，导管架桩基的施工，主要面临着沉桩的风险。而海上风电场升压站的桩基施工，主要有两种形式：一种是先桩法，需要在实现进行导向架平台的设置，所以施工成本较高，施工周期较长;另一种是后桩法，无需进行导向架的设置，只需要借助导管架的固定作用就可以在船舶上直接开始打桩操作，这种形式已在我国海上风电场升压站基础施工中得到广泛的应用。

但这两种桩基施工形式，都容易受到海床地质条件以及地坎资料准确性的影响，进而出现钢管桩沉入标高不符合设计要求的问题。要想解决这一问题，就必须要对入土深度和贯入度进行充分的考虑，并以此为基础做出需要加长桩长的决定，确保原设计的承载力得到满足。另外，如果使用后桩法，受到岩面起伏较大的影响，个别桩位会设计成嵌岩桩位。为了避免打桩船舶桩基嵌岩施工平台的问题，可以现在施工平台上钻孔，然后再灌倒入岩端混凝土成桩[2]。

三、海上风电场升压站运输安装风险与控制措施

现阶段，在海上风电场升压站运输安装过程中，主要通过以下两种方式进行升压站上部钢结构的组装：第一模块装配式，即在陆地上将各个模块进行组装调试完成，然后再在现场起吊就位;第二整体式，即将整个升压站上部结构看作一个整体，全部在陆地上组装完成，在进行调制，之后再到现场进行整体安装。其中，整体式是我国海上风电场升压站运输安装最常用的形式，接下来将以此为例阐述海上风电场升压站运输安装方面存在的风险及其相应的控制措施。

（一）运输风险与控制措施

由于海上运输条件的复杂性与特殊性，所以运输延误、设备倾覆等现象普遍存在。而一起这些现象的主要原因，主要与海上天气的恶劣、运输路径的不合理以及运输计划与实际情况的不符有关。要想避免这些现象的发生，就必须要提前对海上的实际情况以及天气进行详细的了解，提前对运输路径的海水深度与运输障碍进行严格的检查。然后在确保天气条件比较良好的情况下实施海上运输。与此同时，还要制定出与实际情况相符的运输计划，选择最适合的运输路径。

但是，在一些不可抗力因素的影响下，在运输过程中必须要绕过一些暗礁、锚地等地带。这样一来，运输路径就会被迫延长。而运输路径的延长，就会增加海上运输的风险。对此，相关工作人员必须要提前制定出多套应对方案，尽量远离存在海况比较恶劣的海域。如果在运输过程中，遭遇了恶劣的海况，必要时可以选择停船靠港[2]。

（二）安装风险与控制措施

海上风电场升压站的上部结构是一个整体，且体型比较庞大，很容易在天气、海况等因素的影响下出现整体倾覆的问题。要想避免这类问题的出现，就必须要做好以下三点。第一，在选择船舶上，要主要船舶的有效宽度比升压站的整体边界大，确保升压站底部的4根立柱的稳定性得到保障。第二，绑扎设计过程中，必须要对极端工况进行充分的考虑。第三，在释放固定的时候，必须要做好相应的临时固定措施。

结语：

综上所述，无论是海上风电场升压站的勘察设计、基础施工，还是海上风电场升压站运输安装，都存在着一定的风险。只有根据实际情况采取相应的控制措施，才能够显著降低各种风险对海上风电场升压站的影响。

参考文献：

[1]梁帅. 浙江海上风电场通航风险及安全防范策略研究[D].大连海事大学，2018.