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運行具有重要作用。通過獨立的第三方認證機構對海上風電場進行設計、監督等全面評估，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，國內僅少數業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、運輸安裝最終調試交付，一直伴隨進行著審核評估工作。

　　

　　全部內容均需要相關資料進行評估工作，其中部分內容需要認證機構現場見證監督。

　　

　　

　　海上風電場的前期調研、設計、生產建造到調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體系，對于其設計已經經過了一道資質關；所以我國認證體系下的認證機構與設計院的關系并非完全的市場行為。其次，設計院內部的項目管理方式（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，認證機構只能采用現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范，但對該規范中的很多詳細要求，設計方根據各自經驗又進行了相應的修改。如載荷工況的分項安全系數、抗力系數都可能出現不同的依據，海洋生物和腐蝕裕量的考慮也存在不同。這些細節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，也導致升壓站的結構評估過程比風力發電機組的報告更加繁瑣。

　　

　　此外，業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主是否進行了充分說明，這個也是第三方認證機構所要進行的工作，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構的振動載荷較小。多數設計中也并未發現存在共振，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據以及后續處理的問題。由于現在設計采用LRFD方法，兩部門在載荷系數的選取上如果存在不同，需要進行必要的轉換，這些過程也是認證過程中所關注的。

　　

　　另外，上部組塊和支撐結構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構頂板的安全，不被墜物破壞。

　　

　　

　　2020年以來我國海上風電發展迅猛，不僅是風力發電機組的產能緊張，海工方面同樣面臨時間緊張問題，一些生產過程中的質量工藝問題只能采取折中的方式進行妥協，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。但如果出現過多風險點，也會引起風險等級的質變。

　　

　　

　　

　　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構強度以及損傷影響，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，細節容易被忽視。

　　

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

　　

　　

　　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，鑒衡會根據自身理解對其進行獨立建模計算，從加載、工況組合到結構校核，完成全部設計計算（以上工作需要海況等環境載荷輸入）。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，同時在海上后市場服務提前布局，是國內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。經過十余年風電業務以及國際能源署（IEA）合作項目的經驗積累，鑒衡已經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驗，并在廣東省陽江市成立了國家海上風電裝備質量檢驗檢測中心，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，后續將致力于能為業主提供更多附加值服務。也誠摯邀請國內外海上專家參與交流指導，共同為我國海上風電事業提供行業級技術支撐，謝謝大家！CGC