作為海上風電場的“心臟”，海上升壓站的設計和運營情況對海上風電場健康平穩(wěn)運行具有重要作用。通過獨立的第三方認證機構(gòu)對海上風電場進行設計、監(jiān)督等全面評估，可以最大化的降低升壓站在運行期間的各項風險；然而我國的升壓站認證還面臨體制與技術多方位的局限，國內(nèi)僅少數(shù)業(yè)主與鑒衡認證中心開展了升壓站認證試點項目。7月9日，在南寧舉辦的第六屆全球海上風電大會上，鑒衡風能事業(yè)部副總工程師劉兆做了關于海上升壓站認證的演講，對當前升壓站現(xiàn)狀和問題進行了分析并提出呼吁。

　　

　　關于海上升壓站認證

　　

　　鑒衡認證中心的海上升壓站認證流程依據(jù)IEC 61400-22以及IECRE-OD 502進行。是對海上升壓站全周期的過程認證——從場址條件測量與勘探到升壓站的設計、生產(chǎn)、運輸安裝最終調(diào)試交付，一直伴隨進行著審核評估工作。

　　

　　全部內(nèi)容均需要相關資料進行評估工作，其中部分內(nèi)容需要認證機構(gòu)現(xiàn)場見證監(jiān)督。

　　

　　

　　海上風電場的前期調(diào)研、設計、生產(chǎn)建造到調(diào)試是一個復雜長期的過程，存在多個相關方進行任務劃分。因此，首先需要理清相關方的關系和各自的負責工作，對于過程中一些被忽略的方面與業(yè)主溝通交底，共同確認責任方，把控項目風險。

　　

　　

　　首先，IEC以及IECRE體系是針對歐美國家的認證體系，其制定環(huán)境前提是風場的設計、建造等行為是完全市場化的。而我國存在設計院的龐大資質(zhì)體系，對于其設計已經(jīng)經(jīng)過了一道資質(zhì)關；所以我國認證體系下的認證機構(gòu)與設計院的關系并非完全的市場行為。其次，設計院內(nèi)部的項目管理方式（項目文件和報告的整理等工作）與認證機構(gòu)的資料要求存在差異。其中設計計算報告也存在資料保密等問題。針對項目資料的保密問題，認證機構(gòu)只能采用現(xiàn)場辦公方式進行報告審查和評估工作，工作效率難以保證。

　　

　　設計準則方面，海上升壓站多采用NB/T 31115-2017 風電場工程110kV～220kV海上升壓變電站設計規(guī)范，但對該規(guī)范中的很多詳細要求，設計方根據(jù)各自經(jīng)驗又進行了相應的修改。如載荷工況的分項安全系數(shù)、抗力系數(shù)都可能出現(xiàn)不同的依據(jù)，海洋生物和腐蝕裕量的考慮也存在不同。這些細節(jié)需要在設計評估中予以格外關注。工作流程上就需要反復迭代，也導致升壓站的結(jié)構(gòu)評估過程比風力發(fā)電機組的報告更加繁瑣。

　　

　　此外，業(yè)主對于相關標準的差異是否清楚，設計院對于標準的理解以及修訂對業(yè)主是否進行了充分說明，這個也是第三方認證機構(gòu)所要進行的工作，讓信息得到有效的傳遞和理解，使其透明化，最終建立雙方甚至多方的理解和信任。

　　

　　

　　相對海上石油平臺，海上升壓站的功能較為簡單，涉及的部件多為電氣部件，多數(shù)海上升壓站為無人值守平臺，且功能可以遠程關閉，其暴露等級L3，同時其設備事故所造成的環(huán)境影響也要遠遠低于石油平臺，因此其安全性要求相比石油平臺要低很多。

　　

　　由于升壓站電氣設備對結(jié)構(gòu)的振動載荷較小。多數(shù)設計中也并未發(fā)現(xiàn)存在共振，即使存在，也可以通過阻尼塊進行隔振改進，只是實際項目中需要對設備的振動情況予以監(jiān)控。

　　

　　

　　上部組塊和支撐在設計院通常由兩個部門負責設計，涉及到兩個部門的接口數(shù)據(jù)以及后續(xù)處理的問題。由于現(xiàn)在設計采用LRFD方法，兩部門在載荷系數(shù)的選取上如果存在不同，需要進行必要的轉(zhuǎn)換，這些過程也是認證過程中所關注的。

　　

　　另外，上部組塊和支撐結(jié)構(gòu)的載荷工況的組合也需要合理說明。如果沒有整體集成模型，在模態(tài)分析中需要考慮上部組塊剛度的影響，以避免疲勞和地震計算結(jié)果的失真。

　　

　　

　　海上升壓站事故工況至少要包含船撞工況，碰撞船可能為運維船、漁船等特定船只，需要在設計前期進行一定合理的假設。另外，維護吊車的事故，例如吊物墜落也應在事故工況中予以考慮。應保證甲板和關鍵艙室結(jié)構(gòu)頂板的安全，不被墜物破壞。

　　

　　

　　2020年以來我國海上風電發(fā)展迅猛，不僅是風力發(fā)電機組的產(chǎn)能緊張，海工方面同樣面臨時間緊張問題，一些生產(chǎn)過程中的質(zhì)量工藝問題只能采取折中的方式進行妥協(xié)，搶裝期后，這些將成為運行維護的重要關注點。所幸海上升壓站的安全性要求相比石油平臺要低很多，風險基本可控。但如果出現(xiàn)過多風險點，也會引起風險等級的質(zhì)變。

　　

　　

　　

　　由于項目涉及方面太多，在設計方、運輸方和施工方之間信息傳遞容易出現(xiàn)紕漏，一些必須進行的校核計算未得到重視。例如1.腐蝕裕量的確認；2.運輸安裝過程中的結(jié)構(gòu)強度以及損傷影響，運輸和吊裝時允許的最大加速度，以及根據(jù)此加速度進行船舶選型和校核，并確定風浪限制條件。第一項工作屬于每家設計院理念不同，并不完全依照能源標準設計；第二項工作屬于設計院、運輸和吊裝方的交互工作，細節(jié)容易被忽視。

　　

　　由于擁有資質(zhì)的設計院在項目中的強勢地位，業(yè)主很難獲得內(nèi)容完整詳實的設計計算報告。而第三方認證機構(gòu)則可與設計院進行詳細溝通，確保所有關鍵內(nèi)容點都得到充分的考慮，并且計算結(jié)果安全。在技術上，起到“中間人”的協(xié)調(diào)溝通作用。由于設計院在項目中的一些保密要求，很多原始數(shù)據(jù)和詳細設計報告在項目中并未移交業(yè)主，認證機構(gòu)在評估工作中會對此向業(yè)主進行說明。

　　

　　

　　鑒衡認證中心提供海上升壓站的獨立計算作為認證可選模塊。針對升壓站設計，鑒衡會根據(jù)自身理解對其進行獨立建模計算，從加載、工況組合到結(jié)構(gòu)校核，完成全部設計計算（以上工作需要海況等環(huán)境載荷輸入）。詳實的計算報告（可附加倒塌分析等可靠性相關計算）和模型可以提供給業(yè)主，為升壓站后期基于風險的檢測維護提供支持。

　　鑒衡認證中心是推進海上項目合作以及認證最積極的第三方機構(gòu)，同時在海上后市場服務提前布局，是國內(nèi)最早開展海上風電項目檢測認證實踐和標準研究的第三方機構(gòu)之一，早在2008年即參與了我國最早的海上風電場——東海大橋項目的檢測工作，為該項目提供了大量的計算和技術服務。經(jīng)過十余年風電業(yè)務以及國際能源署（IEA）合作項目的經(jīng)驗積累，鑒衡已經(jīng)完成了海工標準識別和能力建設工作，具備了主流海工計算程序的使用以及設計評估經(jīng)驗，并在廣東省陽江市成立了國家海上風電裝備質(zhì)量檢驗檢測中心，為海上風電項目提供更好的服務建立了國家級的公共技術平臺，后續(xù)將致力于能為業(yè)主提供更多附加值服務。也誠摯邀請國內(nèi)外海上專家參與交流指導，共同為我國海上風電事業(yè)提供行業(yè)級技術支撐，謝謝大家！CGC