中國電力建設(shè)工程咨詢有限公司 李海波

2020年9月22日，國家主席習(xí)近平在第七十五屆聯(lián)合國大會上做出了二氧化碳排放力爭2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的承諾。在2021年2月國家發(fā)改委、國家能源局等部門也相繼發(fā)布文件，提出構(gòu)建清潔低碳安全高效的新型電力系統(tǒng)，促進(jìn)能源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的目標(biāo)。在這一目標(biāo)引導(dǎo)下，風(fēng)電、光伏等新能源發(fā)電得到進(jìn)一步大力發(fā)展，但新能源發(fā)電固有的發(fā)電功率波動(dòng)性制約了其應(yīng)用推廣。為解決這一問題，不同研究機(jī)構(gòu)提出了多種解決措施，其中“源網(wǎng)荷儲一體化”作為實(shí)現(xiàn)同步協(xié)調(diào)控制的解決措施得到大力推廣。

三峽烏蘭察布新一代電網(wǎng)友好綠色電站示范項(xiàng)目是烏蘭察布“源網(wǎng)荷儲一體化”示范項(xiàng)目重要組成部分，是國家和自治區(qū)重點(diǎn)示范項(xiàng)目。本文結(jié)合項(xiàng)目開展過程中，根據(jù)施工特點(diǎn)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)辨識并制定的風(fēng)機(jī)及儲能施工安全管理重點(diǎn)工作及措施進(jìn)行了梳理總結(jié)，以供提高同類項(xiàng)目安全管理水平，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)施工作業(yè)及儲能區(qū)施工全過程安全管理、杜絕安全事件發(fā)生提供參考。

1 工程概況

烏蘭察布市位于內(nèi)蒙古中部，風(fēng)能和太陽能資源豐富、開發(fā)潛力巨大。該地區(qū)有效風(fēng)場面積占全國的十分之一，技術(shù)可開發(fā)容量約5000萬千瓦[1]，適宜建設(shè)千萬千瓦級風(fēng)電基地。三峽烏蘭察布新一代電網(wǎng)友好綠色電站示范項(xiàng)目充分發(fā)揮這一區(qū)域的資源優(yōu)勢，選址建設(shè)在內(nèi)蒙古烏蘭察布四子王旗吉生太鎮(zhèn)西北約25km 處。

項(xiàng)目總?cè)萘?000MW，其中風(fēng)電1700MW、光伏發(fā)電300MW，并配套建設(shè)550MW 鋰電池儲能系統(tǒng)。項(xiàng)目建設(shè)按照4個(gè)風(fēng)光儲單元配套4個(gè)升壓儲能一體化站建設(shè)，并匯集到智慧聯(lián)合調(diào)度中心。升壓儲能體化站分別通過220kV 線路接入擬建設(shè)的四子王旗500kV 匯集變電站。本工程分三期建設(shè)，一期工程風(fēng)光發(fā)電總?cè)萘?00MW(金界壕長城東南側(cè))，其中風(fēng)電425MW、光伏75MW,新建一座220kV升壓儲能站(#4),配置140MW(2h)鋰電池儲能裝置。本項(xiàng)目建成后預(yù)計(jì)將成為全球儲能裝置配置最大的單體新能源場站，成為國內(nèi)首個(gè)儲能配置規(guī)模達(dá)到千兆瓦時(shí)的新能源場站。

本文結(jié)合了本工程實(shí)施過程中存在的風(fēng)機(jī)設(shè)備施工安全和儲能設(shè)施施工安全重點(diǎn)注意事項(xiàng)進(jìn)行闡述[1]。由于風(fēng)機(jī)設(shè)備貴重且在一個(gè)風(fēng)場內(nèi)，需開展多次安裝施工，因此需施工單位針對每一臺風(fēng)機(jī)設(shè)備部件、構(gòu)件的吊重、吊裝半徑、現(xiàn)場位置等吊裝參數(shù)的實(shí)際情況進(jìn)行逐一分析、掌握吊裝工況，編制統(tǒng)一的施工組織設(shè)計(jì)和風(fēng)機(jī)安裝專項(xiàng)方案，選擇合理的施工設(shè)備，制定可靠的安裝工序，配備足夠的施工專業(yè)人員。也需針對特殊位置、存在特殊要求的風(fēng)機(jī)，明確安裝工程技術(shù)重點(diǎn)和保證安全、質(zhì)量的措施。在施工實(shí)施前組織專題會議，邀請業(yè)主單位、風(fēng)機(jī)供貨廠家、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位及有關(guān)外部專家對風(fēng)機(jī)安裝專項(xiàng)方案進(jìn)行審查，對施工過程中發(fā)現(xiàn)的問題也要及時(shí)報(bào)告完善修改。

圖1 項(xiàng)目全景示意圖

圖2 儲能系統(tǒng)安裝完成圖

2 風(fēng)機(jī)設(shè)備施工安全管理方案

風(fēng)機(jī)設(shè)備的卸車、儲存和吊裝是施工過程中的重點(diǎn)工作，也是安全管理的重要環(huán)節(jié)。為了規(guī)范風(fēng)機(jī)設(shè)備尤其是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在吊裝過程中的安全，主要參考“電力建設(shè)安全工作規(guī)程”、“電力建設(shè)施工及驗(yàn)收規(guī)范”、“風(fēng)力發(fā)電廠項(xiàng)目建設(shè)工程驗(yàn)收規(guī)范”等相關(guān)技術(shù)規(guī)范[2]，以及現(xiàn)場所用風(fēng)機(jī)廠家的安裝手冊，開展現(xiàn)場倒運(yùn)、轉(zhuǎn)場、吊裝等施工工作。由于涉及工作細(xì)節(jié)繁多，本節(jié)分別從人員要求、運(yùn)輸進(jìn)場、卸車存儲和吊裝三方面總結(jié)了安全管理的控制重點(diǎn)，以供相關(guān)工程參考。

2.1 人員要求

施工實(shí)施人員是保證施工安全的基礎(chǔ)，須保證其充分理解施工細(xì)節(jié)、充分認(rèn)識安全的重要性，施工過程中操作符合安全規(guī)程要求。因此在施工前、施工作業(yè)前、施工實(shí)施過程中完成以下工作：施工前，工作負(fù)責(zé)人需組織參加安裝操作的人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，完成安全交底等工作布置，交底工作完成后需要全員簽字；施工作業(yè)前需對作業(yè)潛在的安全缺陷、隱患進(jìn)行判斷分析，提前預(yù)防；施工作業(yè)人員須按照安全要求，合理合規(guī)使用安全帶、安全繩等安全工具，并進(jìn)行詳細(xì)的安全檢查。高空、懸空作業(yè)時(shí)須按照規(guī)定使用速差自鎖器或緩沖繩。具體措施必須制定操作手冊，提前宣貫；在施工實(shí)施完成后需對本次施工進(jìn)行總結(jié)，查找問題和漏洞、糾正問題，進(jìn)一步完善施工安全工作。

2.2 運(yùn)輸進(jìn)場要求

風(fēng)機(jī)設(shè)施屬于超大件，其運(yùn)輸進(jìn)場需重點(diǎn)關(guān)注。在進(jìn)場前，需專門全程檢查進(jìn)場道路及場內(nèi)道路是否滿足風(fēng)機(jī)設(shè)備等超大件運(yùn)輸要求。對道路路基承載力、路面寬度、坡度、轉(zhuǎn)彎半徑及路面情況等進(jìn)行現(xiàn)場復(fù)核無誤后進(jìn)行運(yùn)輸，對存在不符合要求的路段及時(shí)聯(lián)系當(dāng)?shù)氐缆饭芾韱挝贿M(jìn)行修整。必要時(shí)可進(jìn)行模擬運(yùn)輸測試路況，確保風(fēng)機(jī)設(shè)備安全、完好到達(dá)吊裝場地。在風(fēng)機(jī)設(shè)備運(yùn)輸過程中，車隊(duì)前后須設(shè)置專人對道路進(jìn)行管制，確保安全。

由于現(xiàn)場安裝場地有限，風(fēng)機(jī)葉片存放需設(shè)中轉(zhuǎn)場，其余設(shè)備均可直接至現(xiàn)場安裝場地。設(shè)備存放前對場地承載力、現(xiàn)場障礙物情況等進(jìn)行查看，符合要求后進(jìn)行存放。設(shè)備存放均有配套的工裝，需確認(rèn)其完整性和穩(wěn)定性。風(fēng)機(jī)葉片存放特別注意其間距及方向，間距應(yīng)大于1.5m，葉根應(yīng)朝向主風(fēng)向，葉片支架需加強(qiáng)固定。風(fēng)機(jī)設(shè)備存放現(xiàn)場（包括中轉(zhuǎn)場）需設(shè)專人進(jìn)行看護(hù)。

2.3 風(fēng)機(jī)設(shè)備的卸車及儲存控制重點(diǎn)

鑒于風(fēng)電現(xiàn)場特殊的施工道路（碎石土道），在行車過程中塵土飛揚(yáng)能見度極低，車輛須進(jìn)行限速、開啟車輛警示燈并保持與前方車輛車距。道路設(shè)置明顯的交通及限速標(biāo)志，運(yùn)輸高峰及路面較窄部位設(shè)交通指揮。風(fēng)機(jī)設(shè)備進(jìn)場后須依據(jù)進(jìn)場驗(yàn)收單進(jìn)行詳細(xì)檢查，重點(diǎn)檢查設(shè)備防護(hù)罩、塔筒法蘭等固定情況。設(shè)備卸車完畢，設(shè)備的包裝應(yīng)及時(shí)恢復(fù)，防止風(fēng)沙雨雪進(jìn)入設(shè)備，靠近場地邊緣的風(fēng)機(jī)設(shè)備擺放時(shí)應(yīng)保證充足的安全距離，葉片應(yīng)盡量順風(fēng)放置，并進(jìn)行穩(wěn)妥的固定措施。風(fēng)機(jī)吊索具須使用按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)安全使用周期內(nèi)使用，使用后應(yīng)及時(shí)整埋好并妥善存放工具箱內(nèi)，存儲應(yīng)符合存儲條件環(huán)境要求。達(dá)到報(bào)廢條件的吊索具要及時(shí)報(bào)廢，嚴(yán)禁投入現(xiàn)場使用。

2.4 吊裝作業(yè)安全控制重點(diǎn)

風(fēng)機(jī)設(shè)備開展吊裝作業(yè)前，需對場內(nèi)二次運(yùn)輸、安裝場地清理、吊裝路線、地基處理等進(jìn)行檢查確認(rèn)，保證承力符合要求。檢查主、副吊車等安裝所用工器具齊全、性能完好，并按方案就位。尤其是對于主吊車等特殊設(shè)備應(yīng)有相應(yīng)的檢驗(yàn)記錄和專業(yè)檢測機(jī)構(gòu)的檢測認(rèn)定書進(jìn)行重點(diǎn)檢查。在吊裝前起重設(shè)備應(yīng)進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活、部件有磨損的應(yīng)及時(shí)修理。

對機(jī)艙、葉輪、塔筒等主要超重、超長構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行試吊，檢查吊車各部位是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常。檢查控制構(gòu)件吊裝的作業(yè)半徑、吊車站位等平面布置參數(shù)，保證同施工方案一致，構(gòu)件吊裝順序是否合理；葉輪組裝時(shí)，葉片的支墊位置必須符合規(guī)定位置，保證不損傷葉片；風(fēng)機(jī)施工階段，風(fēng)機(jī)內(nèi)的消防設(shè)施必須配備到位，同時(shí)風(fēng)機(jī)內(nèi)嚴(yán)禁明火作業(yè)；葉輪吊裝時(shí)需按照吊裝規(guī)程進(jìn)行操作，在晚間進(jìn)行吊須保證充足照明，雷雨天氣禁止在機(jī)艙開展工作；吊裝后大型起重機(jī)械轉(zhuǎn)場轉(zhuǎn)場時(shí)注意不要損壞周邊的草木，控制設(shè)備的運(yùn)行速度以減小揚(yáng)塵，必要時(shí)可用灑水車灑水來控制揚(yáng)塵。在行走期間及時(shí)調(diào)整方向不碾壓道路的邊坡。

以上工作都需在每天施工結(jié)束后進(jìn)行總結(jié)回顧、查漏補(bǔ)缺，保證風(fēng)機(jī)設(shè)施施工安全。

3 儲能施工安全管理方案

以往的儲能電站施工安全主要考慮施工實(shí)施過程中的安全，參考電氣裝置安裝工程質(zhì)量檢驗(yàn)及評定規(guī)程、電力設(shè)備典型消防規(guī)程、電氣裝置安裝工程等系列施工及驗(yàn)收規(guī)范[3]，參照設(shè)計(jì)圖紙完成施工。為加強(qiáng)電化學(xué)儲能電站安全管理，2021年8月24日國家發(fā)改委、能源局組織編制了《電化學(xué)儲能電站安全管理暫行辦法》，要求“住房和城鄉(xiāng)建設(shè)主管部門要加強(qiáng)儲能電站施工與驗(yàn)收管理，建立健全儲能電站工程質(zhì)量、安全生產(chǎn)和竣工驗(yàn)收備案的管理辦法，明確不同類型及規(guī)模儲能電站總包與施工資質(zhì)要求，加強(qiáng)安全與消防設(shè)施建設(shè)管理，對儲能電站開展驗(yàn)收”。儲能設(shè)施的施工得到高度重視。

三峽烏蘭察布項(xiàng)目#4儲能站儲能系統(tǒng)共建設(shè)140MW/280MWh 預(yù)制艙式磷酸鐵鋰電池儲能。采用儲能電池集裝箱產(chǎn)品模塊化程度高、結(jié)構(gòu)簡單，可針對不同容量儲能場站進(jìn)行最優(yōu)匹配設(shè)計(jì)，輕量化的Rack 設(shè)計(jì)減少冗余配置，可整體運(yùn)輸，便于現(xiàn)場安裝及維護(hù)。儲能電站的施工須由具備相應(yīng)資質(zhì)與等級的單位開展儲能電站建筑與設(shè)備施工，建設(shè)單位務(wù)必全程監(jiān)督履行安全生產(chǎn)管理有關(guān)責(zé)任。

3.1 儲能電池集裝箱存在風(fēng)險(xiǎn)分析

儲能設(shè)備集裝箱存在較多風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)：運(yùn)輸及裝卸過程中因載運(yùn)車輛或未落實(shí)相關(guān)措施造成的危險(xiǎn)事故；安裝過程中受到的擠壓、碰撞等沖擊造成的危險(xiǎn)事故；安裝過程發(fā)生觸電事故或因設(shè)備安裝過程中遺留其他物品引發(fā)的危險(xiǎn)事故；儲能電池接線安裝施工中，因?qū)泳€方式或要求不了解而出現(xiàn)正負(fù)極性混淆，造成短路，最終引起熱失控導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸事故；安裝過程中電池搬運(yùn)過程中將電池模塊的正極或負(fù)極端子朝下跌落到地上，造成火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)事故；儲能電池存放不當(dāng)或環(huán)境未達(dá)到要求造成受潮導(dǎo)致絕緣電阻降低引發(fā)的危險(xiǎn)事故；設(shè)備后期調(diào)試過程中因未明確帶電區(qū)域而給人員造成的觸電風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 儲能電池集裝箱安裝過程要點(diǎn)

針對儲能設(shè)備集裝箱的諸多風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，在安裝過程中需要注意以下要點(diǎn)：

儲能電池集裝箱在裝運(yùn)過程中物件應(yīng)塾穩(wěn)、捆牢，應(yīng)選用符合要求的車輛，行駛不得超載、超速；卸車前需要檢查平臺是否牢固，保障平臺不得有不均勻下沉，同時(shí)考慮卸載時(shí)彈簧形變引起的高度差；儲能系統(tǒng)電池預(yù)制艙安裝完成后，設(shè)置安全警示標(biāo)志及隔離措施，防止施工機(jī)械和車輛與儲能系統(tǒng)電池預(yù)制艙發(fā)生碰撞；儲能電池集裝箱施工作業(yè)場地平整，通道暢通無障礙物，作業(yè)過程中輕拿輕放，搬運(yùn)過程做固定措施避免因?qū)㈦姵卣?fù)極跌落摩擦造成火災(zāi)或爆炸。

在接線前要對安裝人員進(jìn)行全員安全技術(shù)交底，電池正負(fù)極做明顯標(biāo)識、接線前再次核對確認(rèn)，安全通道暢通防止突發(fā)情況；預(yù)制艙就位安裝完成后，使艙內(nèi)空調(diào)運(yùn)行，達(dá)到電池保存條件，盡快組織電池充放電，艙門封閉管理，定期巡視；設(shè)備后期調(diào)試等作業(yè)過程中要對帶電區(qū)域進(jìn)行統(tǒng)一管理，帶電區(qū)域及時(shí)設(shè)置相關(guān)安全警示標(biāo)識。作業(yè)前必須做好相關(guān)帶電區(qū)域的安全交底，作業(yè)過程中全程監(jiān)護(hù)。

在施工完成后，建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)委托具備檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定（CMA）儲能檢測資質(zhì)的機(jī)構(gòu)對儲能電站安全相關(guān)的核心部件或單元開展到貨抽檢，抽檢對象包含但不限于電池單體、電池模塊、電池管理系統(tǒng)。

綜上，未來風(fēng)力發(fā)電配置儲能系統(tǒng)工程建設(shè)是保障高品質(zhì)電力工業(yè)及“3060”實(shí)現(xiàn)的支撐，因此其安全施工需要重點(diǎn)關(guān)注。在施工過程中的安全管理要合理嚴(yán)謹(jǐn)，對施工中安全可能出現(xiàn)的問題要提前開展嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治龊惋L(fēng)險(xiǎn)辨識，制定相應(yīng)的有效的方法進(jìn)行解決和控制，從而加強(qiáng)安全管理水平。在施工過程中，管理人員一定要嚴(yán)格把控施工建設(shè)全過程中的安全質(zhì)量問題，對各個(gè)階段進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督，及時(shí)消除隱患問題，從而確保整體施工安全圓滿完成。