山地风电工程建设管理的问题分析与对策研究

(整期优先)网络出版时间:2023-10-16
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山地风电工程建设管理的问题分析与对策研究

石耀中

国家电投集团陕西新能源有限公司710061

摘要:近年来随着风力发电装机量的快速增加,风力发电也成为未来发展趋势之一,其中由于地域差异性,导致风力发电装机量存在发展不均衡的现象,其中截止2018年西北、东北区域的新能源渗透率已达到93%及100%,而华东、华中、南方地区仍不足20%,并且山地风电成为了中东南部山地或丘陵为主地区的重点发展方向。山地风电建设项目具有机位分散、占地面积较大、交通不便、地形复杂、气候多变特点,其工程建设风险及施工难度较大,从2013年至2018年风机倒塌事故频发,其中云南某风电场在2017年140台风机混凝土基础中有至少134台强度不达标,湖南某风电场2018年因航线问题有至少两台风机进行移机,甚至不少省区因环保和生态红线问题中断了多个在建风电项目。因此加强山地风电工程建设管理至关重要。本文就山地风电工程建设管理中存在的问题及相关解决对策进行分析和探讨。

关键词:山地风电工程;设计不合理;水土流失

山地风电能量密度低,分布地域广阔的特点,决定了山地风电场不能完全照搬照用密度高,厂址空间有限的火电厂的开发与建设理念,必须探索适应风电特点的开发与建设模式,从而有效规避风电开发中的系统性风险,保证建设项目的可持续竞争力。

1山地风电工程建设管理的问题

1.1风机基础混凝土质量问题及解决对策

在风机基础混凝土浇筑过程中,因恶劣天气、拌和站设备故障、入仓及运输设备故障等因素,使混凝土浇筑存在较长中断时间,导致施工费用及工期受到严重影响。另外因材料配合比、原材料质量、施工养护不及时、验收监管力度不足等,导致浇筑成型的风机基础强度不高,存在蜂窝、裂缝等质量缺陷,对混凝土使用耐久性造成不利影响。

1.2土石方挖填管理中存在问题及解决对策

因受客观条件的影响和限制,部分机位及道路通常需要布设在悬崖峭壁上,同时施工过程中容易因所产生的渣土溜坡对周边生态环境造成破坏。其次部分施工单位为了成本节约,在土石开挖时存在弃渣、抛渣等现象,破坏红线外林地环境。另外还因设计不合理等情况,导致出现超占林地等违法行为。

1.3设计方面存在的问题及解决对策

在山地风电工程建设过程中,因设计人员能力不足或建设单位为了缩短工期等原因,在项目施工中存在设计精度、深度等不足、技术要求不清晰、招标文件工程量清单不准确、投标设计中存在漏洞,以及合同实施过程中边界条件会出现较大改变等问题,使工程建设中设计变更及合同纠纷等现象频发。

1.4阻工窝工现象频发及相关解决对策

山地风电工程建设通常占用林地面积较广、点多线长,极容易因林权纠纷矛盾等问题,造成工程建设阻工情况的出现,其中引发阻工的原因包括了场外大件设备运输、场内征地补偿矛盾以及施工队伍内部劳资纠纷等。同时阻工现象会造成施工设备及人员窝工,对施工计划造成影响,导致工期延期及施工费用增加。

1.5施工期水土流失问题及相应解决对策

在山地风电场项目施工建设过程中,因土建施工时段集中、土石方开挖强度高、扰动强度大等、并且搬运、填筑、堆置等施工主要以线状为主,并且作业条件复杂,极容易出现水土流失的问题。另外在土石方施工过程中,因缺乏永久排水系统,而临时档护及排水措施落实效果不佳,也会造成水土严重流失。

1.6水保环保验收难度大及相关解决对策

由于山地风电项目所面临的生态环境较为脆弱,建设过程对生态环境扰动较大,并且生态恢复难度大、时间慢。现阶段国家相继出台了水保环境等政策,但目前采用的水保环保专项验收技术,对山地风电项目验收存在较大难度,同时也无法为施工建设提供专项验收相关指导。

2项目开发与建设的关键点

2.1推进精细化设计管理

风资源评估、主机选型、微观选址、道路设计等阶段的工作成果是风电场顺利建设并成功运营的基础。随着国内易开发的优质资源已基本开发殆尽,加上“三北”地区的严峻限电形势,风电开发越来越转向于三北地区和西南地区的复杂地形下低风速风电场。这类型的风电场建设难度大、年平均风速低、风功率密度小、场址内资源分布高度不均、风向多变、湍流强度大,项目经济性往往位于盈亏平衡点附近,面临着严峻的技术挑战。

2.2加强体系化质量管理

风电工程是集风机基础土方开挖、基础土建施工、场内道路施工、设备吊装、电气设备安装、调试一体的综合性工程。由于施工作业环境、施工条件、施工工艺等影响,容易发生大体积混凝土裂纹、法兰不平整等质量问题。为了消除质量通病,全面提升工程施工质量,必须加强入场人员质量意识和技术素质教育培训,严格材料进场质量检验制度和验收程序,狠抓方案、措施的贯彻落实。现场施工管理需重点关注以下方面:

1)认真审核施工单位编制的施工组织设计、风机基础土方开挖技术措施、大体积混凝土施工技术方案、大体积混凝土施工应急预案(意外中断)、二次灌浆技术措施、设备吊装方案、电气设备安装技术措施和风机调试方案,并不断优化施工方案。

2)受风机基础混凝土方量大、混凝土山路运输存在不确定性风险、单个基础浇筑周期长(一般需要12h左右)等因素影响,需要提前做好运输策划工作,特别是混凝土罐车车况、司机驾驶经验及道路运输通畅保障措施等。

3)锚笼环安装是风机基础施工的关键控制环节,施工中必须高度重视,加强对锚笼环水平度控制,确保锚笼环法兰面水平度在3mm之间,从而保障风电机组结构物的垂直度,消除后期安全隐患。

2.3严格标准化安全管理

风电项目施工区域广、建设队伍分散、施工机械相对集中且频繁移动,统一安全管理难度非常大,吊机断臂、侧翻,交通人身伤亡、高空坠落等安全事故层出不穷。因此,必须高度重视安全管理策划,积极开展工程主要危险源的辨识及评价,制定有针对性、可操作性的预防措施,加强日常联安全巡检,定期组织安全周检、月检和专项大检查,定期召开安委会总结分析安全管理工作,改进安全管理工作的不足。重点做好以下几个方面:

1)风电机舱、叶片、塔筒等设备属于超长、超宽、超重部件,塔筒运输必须采用超低底盘车(一般离地间距在15cm以内)才能通过高速和国道的限高桥洞(一般为5m),到达施工现场后需要在中转场地重新卸装至高底盘车板才能运输上山,因此在项目建设规划阶段,必须重视堆放场地的科学规划,以满足场内连续吊装及道路运输调度的需求。

2)严格执行施工前的安全技术交底制度,当现场风速超过机舱、叶片起吊安全风速规定限值,应停止设备吊装,避免发生碰撞。

3)风机基础混凝土施工时间较长,为避开日间施工交通高峰期,主要安排在夜间施工,因此道路的夜间施工反光警示标示必须沿路做好,同时沿路要有专人巡逻疏导交通,确保混凝土的安全运输。

结束语

为了有效提高山地风电工程建设管理水平,需要根据现阶段存在的管理问题,根据发生频率及后果加强分析,对重点问题加大研究力度,并结合产生的原因及造成的后果,对相应的解决措施进行制定和摸索,为山地风电工程建设管理提供参考,防止出现相同的质量问题,从而使施工质量和施工工期得以保证的同时,施工成本有效降低。

参考文献

[1]丁爱军,李琳.山地风电工程建设管理的问题分析与对策研究[J].水电与新能源,2019,33(02):69-74.

[2]朱少琼.风电建设存在的问题及解决措施[J].区域治理,2019,No.253(27):111-113.

[3]刘仁泉.风电工程项目管理的难点及对策[J].城市周刊,2019,000(003):P.70-70.