江苏海上风电安全管理情况调研报告
国家能源局江苏监管办公室 宋宏坤 张卫民 陈震宇
近年来，在国家政策大力扶持下，我国海上风电持续快速发展，对优化能源结构、改善环境质量等发挥了重要作用。江苏是我国海上风能资源最丰富的地区之一，近年来大力发展海上风电，取得显著成绩，截至目前已投运85.4万千瓦、在建装机160.24万千瓦，均居全国第一位。为深入分析海上风电安全发展状况，科学评估安全风险，促进海上风电安全健康发展，江苏能源监管办近期开展了海上风电场安全管理情况调研。
一、江苏海上风电发展现状
（一）江苏发展海上风电主要优势
1.风能资源丰富。江苏季风气候特征显著，秋冬季节盛行北风和东北风，春夏季以东南风为主，近海海域80米高度平均风速在7.5米/秒左右，具备建设大型海上风电场的条件。2.气象和地质条件较好。江苏台风正面登陆次数较少，影响甚微，台风期间海上风电场无需风电机组停机，提高了风电机组的利用率。江苏地形以平原为主，约占全省总面积 85％左右，低山丘陵约占全省总面积15％左右，地表粗糙度的影响小。3.海上风电消纳能力强。江苏海上风电场靠近负荷中心，电力输送便利，直接并入就近电网。江苏省电网分布均匀，沿海岸带状分散的海上风电场降低了对输电通道的要求。
（二）江苏海上风电基本情况
1、海上风电建设运行情况。
截至2017年8月底，江苏省全部机组已并网运行的海上风电场共有5座（不含潮间带），并网运行风电机组238台，总装机容量85.4万千瓦；在建风电项目共有5座，总装机160.24万千瓦，将于今明两年陆续投产。预计到2018年底，江苏省的并网海上风电装机容量将达到245.64万千瓦。
从统计情况看，江苏在建海上风电场体现了离岸化、深水化、大规模等三大特点：一是海上风电项目离岸距离越来越远，目前在建风电场离岸距离均在20公里以上；二是海上风电机组单机容量不断增大，在海上风速稳定的情况下，发电量取得相应增加；三是海上风电单一项目平均规模不断增大，在建的风电场规模均在20万千瓦以上。
2、海上风电投资主体情况。
由于江苏沿海滩涂及近海具有开发风电的良好条件，用电需求也很大，随着国家能源局《风电发展“十三五”规划》的出台，五大发电集团及三峡、中广核、神华等央企纷纷布局江苏海上风电，目前江苏海上风电投资主体基本为中央企业。
表1 江苏海上风电场建设运行情况
二、存在的主要问题
（一）政策环境有待进一步完善
1、协调管理难度大。
海上风电建设涉及航道管理、环境保护甚至国防安全，审批速度相对缓慢，目前海上风电项目通过海洋环评、通航安全论证的周期一般需要两年以上。此外，在海上风电项目建设与运行中，海事、渔政、能源等相关部门责任划分不清，一旦发生海上交通、渔业纠纷等事故事件，极易相互推诿责任。
2、海上风电发展和电网建设不配套。
由于海上风电项目建设周期相对较短，而电网接入系统在项目审查、方案确定及工程建设方面相对复杂，致使接入系统工程与风电场建设难以同步完成。
3、技术标准、规范尚不完善。
海上风电未形成完善的标准体系，迫切需要加快规范标准的制定。如海上风电施工环节一般采用港口工程和水利水电工程标准，而验收环节则采用电力质检部门的标准，两项标准之间差异很大。海上升压站建设标准缺乏，特别是消防、救生、防避碰等关键工作都没有规范可依，存在较大安全风险。虽然国家能源局已经出台《海上风电开发建设管理办法》，进一步规范海上风电开发建设秩序，但从安全监管角度看，目前海上风电场设计、建设、并网、运行和调度等方面国家尚未出台相关安全管理文件。
（二）海上风电设备研发能力滞后
与陆上风电成熟的产业链相比，海上风电产业链尚未真正形成。目前，我国海上风电机组制造商大多处于研发或少量样机试运行阶段，尚未像陆上风电机组一样形成完整的产品系列，尤其是适合我国东部沿海台风多发区的机组更少，一定程度上限制了我国海上风电机组的选型，影响海上风电的发展。
（三）海上风电施工难度大
1.施工经验不足。
在施工方面，目前国内具备施工能力的单位主要是中交第三航务工程局有限公司、上海振华重工股份有限公司等企业。由于我国海上风电尚未大规模开发，这些施工单位存在施工船只数量不足、施工设备种类不全等问题。
表2 江苏海上风电场参建单位
2.海上施工环境恶劣。
海上风电施工容易受到潮汐、寒潮、大雾尤其是台风的影响，有效工作天数少，工效低。１年有效施工天数仅为150天左右，导致海上风电场施工存在诸多不确定因素。
3.施工现场管理难度大。
海上风电工程结构复杂，交叉作业施工经常性存在。海上风电工程特种作业包括电焊（气割）作业、起重吊装作业、钻机作业等，其中起重作业吊物具有体积大、重量重等特点，施工过程危险性较大。
（四）海上风电机组运维困难
海上风电机组处于海水、盐雾的恶劣海洋腐蚀环境中，基础、设备、电气线缆容易出现性能下降，机组故障率明显高于陆上风电机组。目前并网运行的海上风电运维均在质保期内，由风机设备制造商负责维护，矛盾尚未显现。未来质保期满后，风电场如果没有相应规模的运维力量投入，风机可利用率可能会明显降低。此外，海上风电机组运维通达性较差，船只出航、风机登陆及海上作业都对风速、浪高以及可视条件等提出不同程度要求，增加了海上运维的不确定性。
（五）海上风电对电网安全稳定运行存在影响
一方面，大规模风电并网将造成电网调峰能力下降，风电出力具有随机性、间歇性、及波动大等特点，为保障电网安全稳定运行，电网调度需要预留部分备用容量来弥补风力出力的突然变化。随着海上风电装机规模的逐步扩大，局部电网在调峰方面将面临负荷变化与风电出力突变的双重考验。另一方面，海上风电对局部电网无功平衡产生较大影响。因海上风电的特殊性，其无功扰动一部分来自风电机组本身，另一部分来自海底电缆，双重因素造成接入点电压难以调整，如果某个地区同时存在多个风电场，对系统潮流及电压分布的影响较单一风电场更为复杂。
（六）发生重特大人身伤亡事故和设备事故风险较大
1、海上交通安全风险较高。
目前江苏海上风电场均将风机运维工作进行外包，个别运维外包单位为节约成本，仍然使用简易改造后的渔船作为人员和设备的运送工具，安全性较低，难以满足抗风浪、防撞击、海上施救等安全航行要求。此外，海上风机开展叶片、轴承等大型部件维护工作时，运维船上人员密集，如突遇恶劣天气加之航行操作不当，会导致船舶失控或其他恶劣后果。
2、火灾事故缺乏救援方法。
由于过分暴露在盐雾、潮湿等环境条件下，海上风电发生火灾的概率要高于陆上风电。海上大容量风电机组塔筒更高、叶片更长，增加了因雷击造成火灾事故的风险。海上风电场一般分布在离岸10公里以外的海上，均为无人操作和值守，火灾发生后，救援人员很难及时赶到现场，且由于高度与构造特殊，消防部门缺乏有效的灭火措施。风电火灾受条件限制主要立足于自救，但部分风机未配置主动灭火装置，一旦发生火灾事故，仅仅依靠手持式灭火器无法自行施救。
3、海上风电场受台风威胁较大。
我国风机设计绝大多数依据欧洲标准，以欧洲的气候环境为主要依据，但欧洲拥有大规模海上风电场，却并没有台风影响；日本、美国面临台风影响，并没有规模化的海上风电场。台风为我国东南沿海海上风电所特有的风险因子，根据欧洲标准设计的风电机组很难保证在台风地区也能可靠运行。目前国内暂未有海上风电场受台风正面袭击的案例，但2006年台风“桑美”、2013年台风“天兔”给沿海风电场带来不小的损失，未来海上风电场将面临超强台风的严峻考验。
三、意见与建议
1、加强科学规划，进一步促进海上风电健康有序发展。
一是海上风电规模效益显著，建议规划建设大型海上风电基地，支持有实力的企业集中连片开发，避免拆分项目、无序开发。二是风电规划应注重与电网协调发展，根据海上风电开发进度，动态调整地区电网规划，形成风电规划与电网规划互动的协同机制。
2、稳妥推进海上风电发展。
海上风电具有广阔的前景，但目前海上风电发展还处于起步阶段，海上风电建设运营经验有限，规范标准建设及质量管理等“软件”建设明显滞后于风电场的“硬件”扩容，海上风电发展面临着速度过快带来的质量、运行维护和管理问题。建议发展海上风电要循序渐进，形成健康完善的产业体系，为未来发展打下基础，从追求速度向追求质量转变，从追求装机容量向追求风电发电量转变。
3、完善促进海上风电发展的电价政策。
由于未来海上风电建设将向更深、更远拓展，将导致海上风电的建设成本上升，为推动我国海上风电的发展，建议国家在政策上给予支持。一是在“十三五”期间，实行相对固定的电价政策，确保我国海上风电项目开发的顺利进行；二是探索深水海域海上风电财政补贴政策，海上风电项目根据离岸距离设置不同财政补贴，鼓励海上风电向深海发展。
4、研究制定海上风电相关标准、规范。
目前海上风电技术支撑薄弱，安全管理相对滞后，迫切需要加快规范标准的制定和执行。一是建立和完善海上风电工程勘察、基础设计、风电机组选型、风电场施工、运行管理和维护等方面的标准规范体系，推动风电行业规范化、标准化发展。二是针对影响海上风电安全发展的突出问题，研究制定关于加强海上风电安全工作的指导意见，构建覆盖风电建设施工、并网接入、运行和调度等各环节的全过程安全监管体系。
5、理清海上风电安全监管责任边界。
近年来，国内外海上风电安全事故时有发生，安全生产形势严峻。为理顺相关部门安全监管职责，建议从国家层面进一步明确海上风电安全监管边界。在横向上，科学划分海事、渔政、能源等部门职能，通过修订完善相关法律法规进一步明晰各部门之间的边界，构建“无缝隙”的安全监管体系。在纵向上，根据属地监管原则，进一步明确行业管理部门和地方政府在海上风电上的事权和责任。
6、进一步明确海上风电场施工企业资质要求。
根据原国家电监会《承装（修、试）电力设施许可证管理办法》有关规定，海上风电建设、运维过程包含电力安装、检修、调试活动，但目前海上风电施工、运维企业基本未办理承装（修、试）电力设施许可证。考虑到海上风电大规模集中接入对局部电网安全稳定运行影响较大，建议明确海上风电施工企业特别是从事海缆敷设、海上升压站安装及试验的企业应具备承装（修、试）电力设施资质，以确保海上风电涉网安全。
