O-Wind数字能源服务平台在海上风电项目建设中的应用

施夏彬，周晓天

（中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江 杭州 311122）

为应对全球气候变化、全球能源供应紧张等问题，世界各国都将发展新能源产业作为解决问题的重要手段。风电由于其资源丰富、技术成熟和开发成本较低等优势，成为世界各国争相发展清洁能源[1]。2018年，全球累计风电装机容量为591GW，同比增长9%；全球新增装机容量为51.3GW，同比下降4.0%，其中,陆上装机占91.2%，海上装机占8.8%[2]。近两年来，我国海上风电发展迅速，2018年我国海上风电新增装机166万kW，同比增长43.1%，累计装机达到445万kW，成为新增装机量最多的国家[3]。

随着我国海上风电的大规模发展，海上风电建设过程中的项目管理问题也逐渐显现。华东勘测设计研究院有限公司（以下简称“华东院”）对海上风电项目建设中的难点进行分析、总结，学习国际先进的管理方法，以“智慧风场”理念为基础，通过搭建O-Wind数字能源服务平台（以下简称“O-Wind平台”）提高海上风电项目管理能力，降低海上风电项目管理成本，为海上风电场工程信息化建设及管理提供借鉴。

1 海上风电建设管理的现状及发展趋势

1.1 海上风电项目管理现状

近年来，我国海上风电发展取得了瞩目的成绩，2018年，我国海上风电新增装机首次超过英国和德国，位居全球第一位。但在风电海上风电项目信息化管理水平上，仍与欧洲有不小的差距。随着国内海上风电场项目的增加，信息化管理水平的滞后已明显成为海上风电持续发展的制约因素，加快信息技术在海上风电领域的发展，提高海上风电信息化管理效率已刻不容缓。

1.2 智慧风场及在海上风电项目的应用

2010年美国IBM公司首次发布了“智慧的电力”战略及系列解决方案，随后出现了“智能风电场”“智慧风电场”概念。智慧风电是以数字化、信息化、标准化为基础，以管控一体化、大数据、云平台、物联网为平台，以数字技术为辅助，以管理智能化、生产智能化和设备智能化为模块，通过构建“人机网物”跨界融合的全层次开放架构、提升风电智能感知、智能运维、智能控制、智能决策能力，最终以实现以风电场全生命周期综合效益的最大化为目标的风电创新发展模式。

1.3 O-Wind平台简介

O-Wind平台是华东院基于“智慧风场”理念，通过扎实的方法理论和先进的信息化技术手段，实现以海上风电全产业链、全生命周期的管理咨询、技术服务为目标，自主开发完成的工程项目信息化管理平台，为华东院“深耕海洋”这个高质量发展战略要地贡献智慧和力量。目前该平台已在江苏竹根沙（H2#）300MW海上风电场EPC总承包项目（以下简称“竹根沙项目”）投入使用。

2 O-Wind平台主要功能模块介绍

2.1 O-Wind平台指挥中心

项目指挥中心是整个平台最重要的模块。考虑到海上风电的特殊性，指挥中心主要配置了项目贡献、施工计划、施工流程、施工进度统计、项目形象进度图、项目实时信息、里程碑节点、海图、海洋气象信息、数字化模型展示、人员和船舶安全等模块，可展示项目基本信息、项目形象面貌等，同时可采集和预警人员安全、船舶安全、气象信息等信息，竹根沙项目指挥中心见图1。

图1 竹根沙项目指挥中心

2.2 安全管控系统

安全管控系统是O-Wind平台中另一个重要的模块，由于海上风电施工过程中存在诸多安全风险，因此安全管控系统针对海上施工的特点，配置了人员落水报警模块、风场安防报警模块、施工船舶驶离统计模块、海缆水域船舶跑锚或停泊报警模块、施工船舶视频监控模块等，以充分保证海上施工的多方位安全管控，安全管控系统见图2。

图2 安全管控系统

3 O-Wind平台在竹根沙项目的实际应用

3.1 O-Wind平台在施工进度方面的作用

O-Wind平台中的里程碑节点、进度计划、累计工作等模块，跨越了管理人员与现场的空间距离；平台专门配置了施工进度形象图和海图，可清晰地展示每一个风机机位的施工状况，方便管理人员统筹协调船舶及人员作业。

3.2 O-Wind平台人员安全管理

海上风电施工过程中，人员落水时有发生，过去救援人员很难获取落水人员呼救信息、确定落水人员位置、事故发生时间以及事态严重程度，导致救援难以开展。为此，O-Wind平台配置了人员安全模块。该模块接入人员救援报警系统，通过为出海人员配置专用的落水报警设备，确保人员落水后会立即自动发射求救信号，平台接收求救信号后，立即进入报警状态，并通过卫星定位系统，实时定位落水人员位置，为救援工作提供极大帮助。

3.3 O-Wind平台船舶管理

海上风电项目存在覆盖面广、交通限制大等特点，为项目海上交通安全管理造成了极大的不便。以竹根沙项目为例，竹根沙项目风电场东西长约21km，南北长约1.5～2.5km，风电场整体面积约为37km2，且部分机位位于海产品养殖区，要对如此巨大的海域面积的船舶进行管控，极为困难。为解决这一难题，O-Wind平台特别配置了船舶管理模块。该模块通过与AIS信息服务平台进行对接，为风电场提供全天候船舶监控管理。该模块能对所有进入风场的船机进行监管，包括海缆水域船舶抛锚或停泊监管、施工船驶离监管等功能。

3.4 O-Wind平台气象预测

O-Wind平台依托华东院先进的信息化、数字化技术以及丰富的海上风电工程实践，配置了集监测、预报、预警为一体的海洋气象服务保障系统，服务我国海岸线超过400km范围海域，能对风电场区附近海域进行7×24h站点逐时气象预报，包括风速、风向、浪高等多种气象信息。同时，通过对气象信息的综合评判，进行出海指标评定，提示项目管理人员是否适合出海及施工。

3.5 O-Wind平台项目建设管理

海上风电工程项目由于建设周期短、工作任务重、人员流动性大等特点，导致项目管理难度大。针对海上风电项目的管理难点和经验教训，华东院采用“PMBOK项目管理理念”，搭建PM+项目管理系统，用于海上风电项目的建设管理。PM+项目管理系统对项目各个阶段的工作任务进行分解、分析、提取，形成海上风电通用的标准化工作任务清单，对项目的工作要求、工作示例、经营难点、经验教训等信息的搜集归结，形成可复制的海上风电标准化施工流程，可为项目管理者提供及时、准确、可视化的数据信息和工作提醒，极大地保障了项目管理的高效、稳定，起到了“责任到人、精准分工、提质增效”的作用。

4 结论

O-Wind平台在竹根沙项目的建设过程中，通过大数据、云计算等先进的信息技术手段，在人员安全、设施设备、气象预测、项目建设等方面发挥了重要的作用。O-Wind平台一方面提高了海上风电的项目管理能力，为管理者提供了更加精准、及时的信息；另一方面有效降低了项目建设成本，减少巡检人员的工作量，实现了项目数字化、可视化管理，对于海上风电信息化建设具有良好的借鉴意义，O-Wind平台的成功应用体现了我国海上风电项目由传统建设模式向信息化建设模式的发展，同时推动了信息技术在海上风电的运用与发展，实现了数字化与工程建设互相促进良性循环模式。