當前,我國風電產業駛入高速發展的快車道。裝機容量的快速增長,推動了風電運維市場的進一步擴大與增容。隨著風電產業從三北高風速地區向中東南部及海上延伸,風電塔筒也隨之增高,由早期常見的90米、100米,逐步攀升至120米、140米甚至160米。越來越高的塔筒一方面反映出我國風電技術的創新升級,另一方面也帶來了新的安全風險。
據不完全統計,2020年以來國內風電場發生了至少35起事故,主要集中在倒塔、火災,其次是吊裝和運輸。安全事故頻發一方面要求風電場建設質量全面提高;另一方面暴露了風電產業安全管理基礎薄弱的現狀。
風電產業安全管理的特點是“點多、線長、面廣”,整個產業鏈安全管理涉及技術研發、零部件制造、整機組裝、檢驗認證、投產運營、電場退役及各種配套服務等環節,若各環節間連接不暢,無疑都會埋下安全隱患。
分析事故原因,主要有以下三個方面:
首先,自然災害。可以說,惡劣的自然條件是造成風電事故的最主要原因。風電機組多安置在風能資源較好的各種復雜地形地帶,如曠野、山頂等,運行環境惡劣,極易遭受雷擊、臺風、海嘯等自然威脅。而為吸收更多風能,風機的高度隨著輪轂高度和葉輪直徑增高不斷增加,可以說雷擊已成為自然界中對風電機組安全運行危害最大的自然災害之一。雷電釋放的巨大能量,會造成風電機組葉片損壞、發電機絕緣擊穿、控制元器件燒毀等。此外,根據建設區域的不同,風電項目遭受的自然災害也具有差異性。在北方地區,陸上風電場常會遭受到風沙、洪水等災害侵襲。在東部沿海地區,海上風電場往往遠離陸地或處在潮間帶地區,面臨著更險惡的自然環境,容易受到臺風、海嘯或者鹽霧等自然環境的影響,風險更高。
其次,專業技能培訓不足。風力發電專業性強,且涉及專業范圍廣,員工必須有較高的專業知識和業務能力。然而,目前行業內普遍使用國家通用標準的技能培訓,缺少專門針對風電產業的專業技能培訓,也尚未形成一套與風電場風險特征相適應的培訓模式。并且,不少風電場抱有僥幸心理,不愿投入過多財力加強員工培訓,以致當機組運行出現錯誤或偏差后,現場作業人員極易不按照規章要求盲目開展后續處理,往往造成“二次犯錯”,從而導致嚴重后果。
第三,安全管理質量亟待提升。一方面,2020年風電業主為“搶電價”,短期內上馬了大量工程,導致近兩年工程施工需求出現大幅增長。部分開發商盲目追求速度,忽視風電場建設質量。不良市場競爭導致風電設備質量無法保證。伴隨著風電產業的快速度發展,低價中標、原材料管理不善、使用劣質設備以保持市場占有率等行業亂象一直存在,風機產品質量問題逐漸凸顯,本質安全性無法得到充分保障;另一方面,風電場多位于邊遠地區,安全管理基礎薄。實際上,部分國產風電機組由于早期設計能力不足和工藝水平較低,且不少風機在役多年后關鍵部件性能早已下降,越來越多的機組出了質保期,“慢性、隱性疾病”逐漸加重。據不完全統計,截至2019年,我國就已有近10萬臺風機超出質保期,規模達到1.2億千瓦,運行故障頻繁,引發的安全事故也日漸增多。
安全是生命之本,是風電產業可持續發展的基石。針對近年來風電事故多發的現象,筆者提出以下幾點建議:一要加強頂層設計。從產業規劃、產業政策、法規標準、行政許可等方面加強風電產業安全生產管理。落實風電場重大事故上報、分析評價及共性故障預警制度,定期發布風電機組運行質量負面清單; 二要加大力度研發本質安全型風電設備。應用新材料、新技術加強風電機組的本質安全設計,提高葉片、齒輪箱、發電機、變流器和軸承等關鍵零部件的安全保障性能。推動科技創新和安全信息化建設,實施重大危險源在線監控與預警技術,從源頭降低事故風險;三是加強員工培訓。定期開展人員安全教育和培訓,全面提高施工隊伍的專業技能水平,并增加應急演練,以應對各種突發情況。