阳江海域海上风电场航标维护管理探讨

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　　摘 要：海上风电场是近年在广东省沿海海域上逐渐兴建的海上构筑物。随着大量海上风力发电机组的建设，为之配套的航标也一起建设，本文以阳江海域海上风电场工程航标如何维护管理进行探讨。
　　关键词：海上风电场 航标 维护管理
　　1.前言
　　大力发展风电新能源产业是实现电力能源结构优化的必由之路。2012年8月广东提出了在广东沿海26处候选海上风电场址，规划总装机容量共计1070万KW。根据规划报告，阳江市海域海上风电规划总容量为286万KW。从2014年开始阳江航标管理站为阳江海域的风电场前期的5座测风塔设置航标并负责其维护管理工作，随后还为其测试桩设置航标并负责其维护管理工作，近日，中广核阳江南鹏岛海上风电场工程一期工程已开始建设，阳江航标管理站在2018年9月份为其设置了7座灯浮标、3座AIS实体航标和3座AIS虚拟航标。本文主要是针对阳江航标管理站在海上风电场建设过程中航标如何维护管理的进行探讨。
　　2. 阳江海域风电场航标的情况
　　2.1 风电场的分布
　　根据《广东省海上风电场工程规划》，从2014年开始，先后在阳江海域建设有南鹏测风塔、中节能南鹏测风塔、三峡海陵测风塔、阳江沙扒测风塔和三峡沙扒测风塔共5座测风塔，此5座测风塔东至南鹏岛，西至沙扒海域，沿阳江沿海排列，也就是说未来建设的海上风电场也将按这顺序自东向西排列。
　　2.2 风电场的地理环境气候分析
　　所有风电场基本离岸13海里左右，水深在18～27米之间。风电场附近海域受季风气候特征显著，全年受季风环流影响时段共达8个月以上，秋末至翌年春末主要受冬季风影响，夏末至秋初主要受夏季风影响。同时，风电场海域受热带气旋直接影响较多且较明显，影响这一海区的热带气旋分别来自南海北部、中部、南部和热带西北太平洋。影响期间的风力以来自热带西北太平洋的热带气旋较强，个数较多，并以台风个数居多。风电场所处海区受波浪影响显著，冬半年主要为东南浪，最大波高达2.3米；夏半年主要是南和东南南浪，最大波高达2.8米，一般由台风引起。
　　2.3 航标的情况
　　现时阳江海域的风电场建设正在逐渐开始，从2014年开始，风电场建设按照测风、试桩、风电场建设的顺序开展。各个风电场建设时间不同，所以航标设置也有所不同，到2018年12月底，阳江航标管理站为阳江海域各风电场共设置了40座次航标，其中灯桩18座次，灯浮11座次，AIS实体航标3座次，AIS仿真航标5座次，AIS虚拟航标3座次。
　　3.测风期的航标设置与维护管理
　　3.1 测风期的航标设置
　　测风期的航标维护管理主要包括测风塔的施工和测风塔运营两部分。测风塔施工期间一般以设置临时施工警戒标为主，在施工区域外300米左右四周投放4座临时施工灯浮，灯浮类型一般为专用标志，以提醒船舶该水域正在施工，请谨慎驾驶。在2014年南鹏测风塔建设施工期间阳江站为其设置了4座专用灯浮，当建设完成并设置了3座灯桩后撤除施工灯浮。而在其后的4座测风塔在总结南鹏测风塔经验看，由于建设测风塔的时间比较短，一般只要1～2个月，并且施工船舶都是24小时在现场警戒，所以临时施工灯浮就取消，而由施工船舶进行警戒来告之航船谨慎驾驶。在测风塔运行期间，阳江航标管理站基本是按测风塔外形设置3～4座灯桩和1座AIS仿真航标来引导航船谨慎驾驶。
　　3.2 测风期的航标维护管理
　　测风塔运营期一般在2年左右，但运营结束后测风塔主体还是会在当地，如南鹏测风塔从2014年建成到现在还是存在而没有拆除，所以航标维护管理要根据实际来进行，在测风塔运营期的航标维护主要是灯桩的日常维护保养工作，阳江航标管理站能严格地按照海区灯桩的维护保养来进行管理，保证了测风塔上的灯桩正常。在近几年的维护中发现，引起测风塔上的灯桩失常最主要的影响就是台风，台风能把太阳能板吹没，从而影响充电。有见及此，阳江航标管理站将所有灯桩的灯器统一更换为一体化灯器，有效地解决了台风对灯器和航标设备的影响。
　　4.试桩工程的航标设置与维护管理
　　试桩工程是在完成测风后进行的下一步工序，试桩工程工时也比较短，大概三、四个月，所以在设置航标时一般在试桩上设置灯桩为主，灯器也一般使用一体化灯器，维护也以灯桩标准来进行日常的维护管理。试桩完成后一般会直接拆除，所以航标也一并撤除。
　　5.风电场建设期的航标设置与维护管理
　　5.1 风电场建设期的航标设置
　　风电场航标设置也分为施工与运营两部分。风电场建设一般都分几期进行的，施工时间也比较长，每一期的施工一般在两年左右，所以施工期的航标以灯浮标和AIS实体航标为主，而运营期一般以灯桩和AIS仿真航标为主。从施工期过渡到运营期就会存在灯浮标和灯桩共存的情况。
　　5.2风电场的航标维护管理
　　由于风电场距离岸边比较远，海况比较差，对航标维护管理提出比较大的要求。在对长期的沿岸航标的维护保养经验总结得，要做好风电场灯浮、灯桩的维护管理工作，一定要做好以下方面：
　　（1）灯浮标的锚碇系统要加强。风电场选址一般在水深18～27米左右，根据2018年9月份在中广核风电场一期工程的航标投放要求，灯浮标的锚链是3节，相当于3倍水深。根据灯浮标系碇设备的配置标准：一般港内的灯浮标，其锚链一般为水深的2～4倍；在外海深水和风浪较大的海区，锚链长度可达水深的4～6倍。如2014年“威马逊”台风7月18日在海南文昌登陆，漭洲障碍物标移位1000多m。阳江航标管理站在原来1.5节的基础上再增加1.5节锚链，使锚链长度达3节。2017年“天鸽”台风8月23日在珠海金湾登陆，登陆时风力达14级，漭洲障碍物灯浮在台风登陆时漂移80m，台风登陆后灯浮标位置偏离35m，在允许范围内。有效证明了加长锚链长度是可以有效防止灯浮标在热带气旋影响下发生移位。风电场附近的灯浮都是在外海深水和风浪较大的海区，并且受台风影响也非常大，常年大概有7～8个台风是直接或间接影响到该区域，因此，建议风电场的灯浮采用5～6节锚链，增加锚链的拉力，提高防范恶劣海况的能力。
　　（2）灯器建议采用一体化灯器。从近年测风塔的航标维护保养情况看，航标的失常一般都是受台风吹袭损坏，大部分损坏都是集中在太阳能板直接吹飞。而一体化灯器是电池、太阳能、灯器集成一起的灯器，具有安装方便，维护简单，防水性好等特点，近年的发展也越来越成熟，正被各航标站推广和使用。因此，建议在未来风电场建设施工和运营期的灯器选型建议选择一体化灯器。
　　（3）遥测建议采用北斗通信。近年，遥测系统在航标上的应用已经是常态，是航标标配设备之一。阳江航标管理站也在所有风电场的航标上安装了遥测系统，从近年的使用中看出，遥测系统发挥了非常重要的作用，它能让我们及时地了解航标的状态，让我们能及时的采取有效的措施确保航标的正常。所以保证遥测系统的正常也是同样重要的，随着风电场的建设，航标也越往外海设置，离岸越来越远，在2018年9月份设置的7座灯浮标来，遥测信号一天回信号只有6～7条，究其原因应该是该海域的电信信号不强，时有时没而造成掉包现象。现时遥测系统开始推广利用北斗系统进行定位、受时和通信，北斗遥测终端是利用北斗卫星通信的遥测终端，基本没有信号覆盖不到的问题，在阳江航标管理站试验的北斗遥测终端是一直运行非常正常，因此，建议在未来风电场建设施工和运营期的遥测系统选型建议选择北斗遥测终端。
　　6.结论
　　开发利用广东省近海风能资源，不仅有利于广东能源安全稳定供应和环境保护，同时也促进沿海航标链的补充和发展，做好风电场航标的规划和维护管理工作，是我们航海保障人员的责任和义务。本文總结了阳江航标管理站在阳江海域风电场建设过程中航标维护管理的一些经验，希望值此对后来风电场建设施工的航标规划和管理的人员有一丝启发，共同完善风电场航标配置，确保风电场范围内的航海保障能有效地服务所有用户，提供优质的助导航服务。
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