O-Wind數(shù)字能源服務(wù)平臺(tái)在海上風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)中的應(yīng)用

施夏彬，周曉天

（中國(guó)電建集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，浙江 杭州 311122）

為應(yīng)對(duì)全球氣候變化、全球能源供應(yīng)緊張等問(wèn)題，世界各國(guó)都將發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)作為解決問(wèn)題的重要手段。風(fēng)電由于其資源豐富、技術(shù)成熟和開(kāi)發(fā)成本較低等優(yōu)勢(shì)，成為世界各國(guó)爭(zhēng)相發(fā)展清潔能源[1]。2018年，全球累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)容量為591GW，同比增長(zhǎng)9%；全球新增裝機(jī)容量為51.3GW，同比下降4.0%，其中,陸上裝機(jī)占91.2%，海上裝機(jī)占8.8%[2]。近兩年來(lái)，我國(guó)海上風(fēng)電發(fā)展迅速，2018年我國(guó)海上風(fēng)電新增裝機(jī)166萬(wàn)kW，同比增長(zhǎng)43.1%，累計(jì)裝機(jī)達(dá)到445萬(wàn)kW，成為新增裝機(jī)量最多的國(guó)家[3]。

隨著我國(guó)海上風(fēng)電的大規(guī)模發(fā)展，海上風(fēng)電建設(shè)過(guò)程中的項(xiàng)目管理問(wèn)題也逐漸顯現(xiàn)。華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司（以下簡(jiǎn)稱“華東院”）對(duì)海上風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)中的難點(diǎn)進(jìn)行分析、總結(jié)，學(xué)習(xí)國(guó)際先進(jìn)的管理方法，以“智慧風(fēng)場(chǎng)”理念為基礎(chǔ)，通過(guò)搭建O-Wind數(shù)字能源服務(wù)平臺(tái)（以下簡(jiǎn)稱“O-Wind平臺(tái)”）提高海上風(fēng)電項(xiàng)目管理能力，降低海上風(fēng)電項(xiàng)目管理成本，為海上風(fēng)電場(chǎng)工程信息化建設(shè)及管理提供借鑒。

1 海上風(fēng)電建設(shè)管理的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

1.1 海上風(fēng)電項(xiàng)目管理現(xiàn)狀

近年來(lái)，我國(guó)海上風(fēng)電發(fā)展取得了矚目的成績(jī)，2018年，我國(guó)海上風(fēng)電新增裝機(jī)首次超過(guò)英國(guó)和德國(guó)，位居全球第一位。但在風(fēng)電海上風(fēng)電項(xiàng)目信息化管理水平上，仍與歐洲有不小的差距。隨著國(guó)內(nèi)海上風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目的增加，信息化管理水平的滯后已明顯成為海上風(fēng)電持續(xù)發(fā)展的制約因素，加快信息技術(shù)在海上風(fēng)電領(lǐng)域的發(fā)展，提高海上風(fēng)電信息化管理效率已刻不容緩。

1.2 智慧風(fēng)場(chǎng)及在海上風(fēng)電項(xiàng)目的應(yīng)用

2010年美國(guó)IBM公司首次發(fā)布了“智慧的電力”戰(zhàn)略及系列解決方案，隨后出現(xiàn)了“智能風(fēng)電場(chǎng)”“智慧風(fēng)電場(chǎng)”概念。智慧風(fēng)電是以數(shù)字化、信息化、標(biāo)準(zhǔn)化為基礎(chǔ)，以管控一體化、大數(shù)據(jù)、云平臺(tái)、物聯(lián)網(wǎng)為平臺(tái)，以數(shù)字技術(shù)為輔助，以管理智能化、生產(chǎn)智能化和設(shè)備智能化為模塊，通過(guò)構(gòu)建“人機(jī)網(wǎng)物”跨界融合的全層次開(kāi)放架構(gòu)、提升風(fēng)電智能感知、智能運(yùn)維、智能控制、智能決策能力，最終以實(shí)現(xiàn)以風(fēng)電場(chǎng)全生命周期綜合效益的最大化為目標(biāo)的風(fēng)電創(chuàng)新發(fā)展模式。

1.3 O-Wind平臺(tái)簡(jiǎn)介

O-Wind平臺(tái)是華東院基于“智慧風(fēng)場(chǎng)”理念，通過(guò)扎實(shí)的方法理論和先進(jìn)的信息化技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)以海上風(fēng)電全產(chǎn)業(yè)鏈、全生命周期的管理咨詢、技術(shù)服務(wù)為目標(biāo)，自主開(kāi)發(fā)完成的工程項(xiàng)目信息化管理平臺(tái)，為華東院“深耕海洋”這個(gè)高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略要地貢獻(xiàn)智慧和力量。目前該平臺(tái)已在江蘇竹根沙（H2#）300MW海上風(fēng)電場(chǎng)EPC總承包項(xiàng)目（以下簡(jiǎn)稱“竹根沙項(xiàng)目”）投入使用。

2 O-Wind平臺(tái)主要功能模塊介紹

2.1 O-Wind平臺(tái)指揮中心

項(xiàng)目指揮中心是整個(gè)平臺(tái)最重要的模塊?？紤]到海上風(fēng)電的特殊性，指揮中心主要配置了項(xiàng)目貢獻(xiàn)、施工計(jì)劃、施工流程、施工進(jìn)度統(tǒng)計(jì)、項(xiàng)目形象進(jìn)度圖、項(xiàng)目實(shí)時(shí)信息、里程碑節(jié)點(diǎn)、海圖、海洋氣象信息、數(shù)字化模型展示、人員和船舶安全等模塊，可展示項(xiàng)目基本信息、項(xiàng)目形象面貌等，同時(shí)可采集和預(yù)警人員安全、船舶安全、氣象信息等信息，竹根沙項(xiàng)目指揮中心見(jiàn)圖1。

圖1 竹根沙項(xiàng)目指揮中心

2.2 安全管控系統(tǒng)

安全管控系統(tǒng)是O-Wind平臺(tái)中另一個(gè)重要的模塊，由于海上風(fēng)電施工過(guò)程中存在諸多安全風(fēng)險(xiǎn)，因此安全管控系統(tǒng)針對(duì)海上施工的特點(diǎn)，配置了人員落水報(bào)警模塊、風(fēng)場(chǎng)安防報(bào)警模塊、施工船舶駛離統(tǒng)計(jì)模塊、海纜水域船舶跑錨或停泊報(bào)警模塊、施工船舶視頻監(jiān)控模塊等，以充分保證海上施工的多方位安全管控，安全管控系統(tǒng)見(jiàn)圖2。

圖2 安全管控系統(tǒng)

3 O-Wind平臺(tái)在竹根沙項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用

3.1 O-Wind平臺(tái)在施工進(jìn)度方面的作用

O-Wind平臺(tái)中的里程碑節(jié)點(diǎn)、進(jìn)度計(jì)劃、累計(jì)工作等模塊，跨越了管理人員與現(xiàn)場(chǎng)的空間距離；平臺(tái)專門配置了施工進(jìn)度形象圖和海圖，可清晰地展示每一個(gè)風(fēng)機(jī)機(jī)位的施工狀況，方便管理人員統(tǒng)籌協(xié)調(diào)船舶及人員作業(yè)。

3.2 O-Wind平臺(tái)人員安全管理

海上風(fēng)電施工過(guò)程中，人員落水時(shí)有發(fā)生，過(guò)去救援人員很難獲取落水人員呼救信息、確定落水人員位置、事故發(fā)生時(shí)間以及事態(tài)嚴(yán)重程度，導(dǎo)致救援難以開(kāi)展。為此，O-Wind平臺(tái)配置了人員安全模塊。該模塊接入人員救援報(bào)警系統(tǒng)，通過(guò)為出海人員配置專用的落水報(bào)警設(shè)備，確保人員落水后會(huì)立即自動(dòng)發(fā)射求救信號(hào)，平臺(tái)接收求救信號(hào)后，立即進(jìn)入報(bào)警狀態(tài)，并通過(guò)衛(wèi)星定位系統(tǒng)，實(shí)時(shí)定位落水人員位置，為救援工作提供極大幫助。

3.3 O-Wind平臺(tái)船舶管理

海上風(fēng)電項(xiàng)目存在覆蓋面廣、交通限制大等特點(diǎn)，為項(xiàng)目海上交通安全管理造成了極大的不便。以竹根沙項(xiàng)目為例，竹根沙項(xiàng)目風(fēng)電場(chǎng)東西長(zhǎng)約21km，南北長(zhǎng)約1.5～2.5km，風(fēng)電場(chǎng)整體面積約為37km2，且部分機(jī)位位于海產(chǎn)品養(yǎng)殖區(qū)，要對(duì)如此巨大的海域面積的船舶進(jìn)行管控，極為困難。為解決這一難題，O-Wind平臺(tái)特別配置了船舶管理模塊。該模塊通過(guò)與AIS信息服務(wù)平臺(tái)進(jìn)行對(duì)接，為風(fēng)電場(chǎng)提供全天候船舶監(jiān)控管理。該模塊能對(duì)所有進(jìn)入風(fēng)場(chǎng)的船機(jī)進(jìn)行監(jiān)管，包括海纜水域船舶拋錨或停泊監(jiān)管、施工船駛離監(jiān)管等功能。

3.4 O-Wind平臺(tái)氣象預(yù)測(cè)

O-Wind平臺(tái)依托華東院先進(jìn)的信息化、數(shù)字化技術(shù)以及豐富的海上風(fēng)電工程實(shí)踐，配置了集監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)、預(yù)警為一體的海洋氣象服務(wù)保障系統(tǒng)，服務(wù)我國(guó)海岸線超過(guò)400km范圍海域，能對(duì)風(fēng)電場(chǎng)區(qū)附近海域進(jìn)行7×24h站點(diǎn)逐時(shí)氣象預(yù)報(bào)，包括風(fēng)速、風(fēng)向、浪高等多種氣象信息。同時(shí)，通過(guò)對(duì)氣象信息的綜合評(píng)判，進(jìn)行出海指標(biāo)評(píng)定，提示項(xiàng)目管理人員是否適合出海及施工。

3.5 O-Wind平臺(tái)項(xiàng)目建設(shè)管理

海上風(fēng)電工程項(xiàng)目由于建設(shè)周期短、工作任務(wù)重、人員流動(dòng)性大等特點(diǎn)，導(dǎo)致項(xiàng)目管理難度大。針對(duì)海上風(fēng)電項(xiàng)目的管理難點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，華東院采用“PMBOK項(xiàng)目管理理念”，搭建PM+項(xiàng)目管理系統(tǒng)，用于海上風(fēng)電項(xiàng)目的建設(shè)管理。PM+項(xiàng)目管理系統(tǒng)對(duì)項(xiàng)目各個(gè)階段的工作任務(wù)進(jìn)行分解、分析、提取，形成海上風(fēng)電通用的標(biāo)準(zhǔn)化工作任務(wù)清單，對(duì)項(xiàng)目的工作要求、工作示例、經(jīng)營(yíng)難點(diǎn)、經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)等信息的搜集歸結(jié)，形成可復(fù)制的海上風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)化施工流程，可為項(xiàng)目管理者提供及時(shí)、準(zhǔn)確、可視化的數(shù)據(jù)信息和工作提醒，極大地保障了項(xiàng)目管理的高效、穩(wěn)定，起到了“責(zé)任到人、精準(zhǔn)分工、提質(zhì)增效”的作用。

4 結(jié)論

O-Wind平臺(tái)在竹根沙項(xiàng)目的建設(shè)過(guò)程中，通過(guò)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等先進(jìn)的信息技術(shù)手段，在人員安全、設(shè)施設(shè)備、氣象預(yù)測(cè)、項(xiàng)目建設(shè)等方面發(fā)揮了重要的作用。O-Wind平臺(tái)一方面提高了海上風(fēng)電的項(xiàng)目管理能力，為管理者提供了更加精準(zhǔn)、及時(shí)的信息；另一方面有效降低了項(xiàng)目建設(shè)成本，減少巡檢人員的工作量，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目數(shù)字化、可視化管理，對(duì)于海上風(fēng)電信息化建設(shè)具有良好的借鑒意義，O-Wind平臺(tái)的成功應(yīng)用體現(xiàn)了我國(guó)海上風(fēng)電項(xiàng)目由傳統(tǒng)建設(shè)模式向信息化建設(shè)模式的發(fā)展，同時(shí)推動(dòng)了信息技術(shù)在海上風(fēng)電的運(yùn)用與發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化與工程建設(shè)互相促進(jìn)良性循環(huán)模式。