Brief Discussion on Schedule Management Planning of Guangdong Offshore Wind Power Project

中国海上风电至今走过了15年的发展历程。2007年，中国海油在渤海湾安装第一台试验样机；2009年，沿海各省纷纷启动海上风电工程规划，吹响了海上风电发展的号角；2010年，上海东海大桥海上风电场建成投产，这是中国海上风电发展史上里程碑的突破；2011年，广东省海上风电工程规划率先取得国家能源局批复，此后其他各省陆续颁布规划，在规划引领下，中国的海上风电在此后10年得到了长足的稳健发展。截至2021年底，全国海上风电累计装机约26.39 GW，装机跃居世界第一^[1]。2021年我国新增海上风电装机容量达到16.9 GW,较上一年增加约452.3%,发展十分迅猛^[2]。2020年9月22日，我国提出“2030年前实现碳排放达峰、努力争取2060年前实现碳中和”的目标^[3-4]，沿海主要省份“十四五”海上风电相关规划，继续大力发展海上风电，助力碳中和碳达峰目标实现，如表1所示。同时随着2021年海上风电抢装潮结束，中央财政自2022年开始不再对新建设的海上风电项目进行补贴。各省份陆续出台了新的海上风电补贴政策。补贴力度已大幅度下降。海上风电项目将逐步进入平价上网的时代^[5]。

在装机容量跃居世界第一的背景下，在碳中和碳达峰长远目标引领下，在平价时代降本增效的困难面前，如何进一步提高项目进度策划质量，细化项目过程管理能力，做好项目进度管理，实现海上风电高质量发展将成为重要议题。

我国沿海海域面积大，海域整体情况复杂。在渤海辽东湾北部主要为浅海区，水深多小于10 m，海底表层为淤泥、粉质粘土、淤泥质粉砂、粉土和粉砂层，呈现承载力小，易液化，不宜作持力层的特点；底部沉积物以细砂为主，承载力相对较大，可作持力层。黄海海域主要为黄河泥沙冲淤区域，大部分海域为淤泥质软基海底，冲刷现象较为严重，冬季有冰荷载的作用。东海海域平均水深在5~15 m，海域多为淤泥质软基海底，总体呈现地基软淤泥深的特点。南海北部湾和琼州海峡的海底表层沉积物主要为颗粒较细的陆源碎屑堆积。琼州海峡侵蚀洼地的边缘和潮流沙脊下部发育有大中型沙波，海底稳定性差，沙波活动伴随着海底强烈冲刷、淤积及泥沙群体运动。南海的水深较大，且海洋环境条件恶劣，长期受到强台风影响。

我国沿海海域总体呈现地质情况复杂，同时受天气、航道、管线、军事、保护区等多重因素影响，因而项目进度管控在技术和环境方面临极大的难度，同时时间方面可作业窗口期异常进展，进一步加大了进度管理难度。

海上风电项目主要工作内容包含七大部分：风机基础工程、风机安装工程、海缆敷设工程、海上升压变电站建造安装工程、陆上集控中心建筑及安装工程、钢结构制造工程、调试工程^[7]。

常规风机基础类型包含单桩基础、导管架基础、高桩承台基础、吸力筒基础、漂浮式基础等，风机基础工程为基础主体运输及基础安装工程，包括钢结构运输、现场沉桩施工、附属结构安装等。

风机安装工程常规为整体式、分体式及整体拖航等安装方式，主要包含风机主机设备预拼装、风机塔筒吊装、机舱吊装、叶轮组装吊装、电气安装等工作，以及后期的维护和保质期内的维修等内容。

海上升压变电站建造安装工程包含：海上升压站的钢结构材料、辅助电气、暖通设备等的采购、运输、检验、试验等工作，以及施工期的维护；海上升压变电站基础钢结构和上部组块的陆上加工、拼装、检验、调试、出场验收以及施工期的维护；海上升压变电站基础和上部组块的出运、海上绑扎运输、海上吊装和安装、监测、调试以及施工期的维护和保质期内的维修。

海缆敷设工程主要包含：施工前的扫海，海底电缆的运输、就位、始端登陆、铺设、终端登陆、检测等工作以及施工期的维护；海底电缆与其他管线交越处的保护、特殊地段保护、防冲刷保护、电缆锚固保护等的施工。

陆上集控中心建筑及安装工程主要包含：房屋建筑工程，如主控楼、配电房、职工生活宿舍楼、库房及检修车间、其他房屋建筑工程；电气安装工程；园林绿化工程等。

钢结构制造工程主要包含风机基础的钢结构制造工程、塔筒的钢结构制造工程等。

调试工程主要依据有关技术规程、规范和标准，组织单台风机、单回路风机及整个风电场工程的调试、试运行验收。

综上可知，海上风电项目工作内容多，建设过程点多面广，交接界面多，梳理各工序逻辑，做好项目管理进度策划显得尤为关键，其中策划过程需涵盖勘察、设计、施工到投运全过程。

以目标为导向，做好建设单位顶层策划，根据所在区域项目建设经验及实际情况，科学合理制定项目关键进度节点，并确保几大目标节点作为项目执行过程中重要奖惩依据。

以设计为龙头，做好项目勘察设计工作，根据项目节点要求，制定设计进度及出图计划，为现场进度做好引领作用。

以并网为关键路径，做好项目并网关键路径中送出线路、集控中心、主海缆生产敷设、升压站（换流站）建造施工、首回路基础制造施工、风机制造吊装、支缆生产敷设、并网调试及消缺工作。确保首回路风机主进度按计划推进。

以回路为支线，做好施工顺序统筹安排，严格按照回路并网顺序进行基础钢结构预制，基础施工沉桩，风机吊装，支缆敷设，调试并网，消缺等工作，争取完成一回路，并网一回路，消缺一回路。

海上风电项目进度管理主要分为前期准备阶段、项目实施阶段、调试运行阶段和竣工验收阶段。

前期准备工作需3个月工期，主要工作为备料图纸出图，施工单位确定，采购工作开展，合同签订等，策划整体逻辑如图1所示。

Figure 1.  Overall logic of wind farm project schedule planning

根据海上风电特点，海上升压站、风机基础部分基本采用钢结构形式，且不同机位钢结构的尺寸及重量均不一致，每个机位的钢结构预制及供应顺序直接影响风机基础施工进度及回路完整性，风机基础施工顺序及回路完整性直接影响风机吊装、支缆敷设顺序，风机之间形成完整回路方具备回路并网条件，因而各工序在逻辑上环环相扣，钢结构预制顺序在源头上影响到后续风机回路并网工作顺序。

综上考虑，到前期准备环节对后续回路并网影响，在前期准备阶段需提前统筹，就应以回路为原则，做好准备阶段备料图出图计划，预制单位、施工单位分标方案，并按分标方案完成招标采购合同签订工作。以国内某风电场为例，根据整体风电场特点，充分考虑首回路并网施工难度，各基础、海缆施工顺序影响，在勘察、设计、招标、施工等环节，提前策划各回路勘察工作，指导设计出图，根据顺序进行招标及施工策划工作，确保项目整体可控受控。

以广东某风电场项目举例，如图2所示：

Figure 2.  Planning of the overall construction sequence of a wind farm project in Guangdong

项目实施阶段策划主要包含：送出工程、陆上集控中心、主海缆生产制造施工、海上升压站生产制造施工调试、支缆生产制造施工、风机工程（基础部分、风机部分、调试）等几部分。

如图3所示，海上风电项目策划阶段，红色框关键路径部分策划应根据各环节合理施工周期，制定首回路风机并网节点，同时各工序按照关键路径并网节点要求，倒排工期计划。

Figure 3.  Construction logic and composition of offshore wind power project

蓝色框重复单位工程部分策划应根据各项目建设环境、并网要求、资源投入力度等因素，合理选择平行施工作业面数量，力求达到预制厂家、运输船、施工船、吊装船数量相互匹配，资源利用率最大化。

以下梳理相关工程施工周期，供项目策划参考：

根据广东区域某海上风电项目统计，基础工程主要工序大致所需时间如表2所示：

其中全年主要窗口期月份4—9月，单船单桩沉桩数量6~8根/月，单船导管架基础沉桩4~6台/月；窗口期不好月份10月到次年3月单船单桩沉桩数量2~4根/月，单船导管架基础沉桩2~3台/月。

策划阶段建议：

单桩基础形式施工工序少，施工周期短，在项目设计阶段可综合考虑施工成本和钢结构制造成本的前提下，优选单桩基础，可进一步缩短建设期，综合降低建设期成本。

海上风电施工受天气影响大，为进一步争取有限的窗口期，在项目开工第一时间需尽快开展基础、升压站备料图纸、开展钢板采购工作，同时根据项目特点，优选距离项目距离近，具备钢结构存储能力的加工企业。

基础施工顺序一定遵循发电回路原则，同时根据项目节点要求合理制定基础施工分标方案，通过多标段锁定更多船机资源，保障海上施工。

根据广东区域某海上风电项目统计，风机工程主要工序大致所需时间如表3所示：

全年施工窗口期良好月份4—9月，单船风机吊装数量6台/月，窗口期不好月份10月到次年3月控制单船风机吊装数量1~2台/月。

策划阶段建议：

风机制造过程属于连续制造，但同一回路风机塔筒电气柜有三进线、两进线和一进线等不同形式，不同机位风机之间不能完全替换，因此风机排产顺序和制造时间直接影响到项目现场关键路径的推进，需要匹配基础施工顺序。

同时需充分考虑风机安装效率与单桩基础施工效率、风机塔筒叶片运输船数量匹配程度，风机开始时间定在基础完成一定数量后开展，滞后基础施工开始时间2~3个月后开展风机工程，同时以首批回路风机及海缆复杂位置风机为优先考虑，根据基础施工顺序，策划风机吊装顺序，争取按照回路完成基础施工、风机吊装。

在风机塔筒、单桩或导管架、海上升压站等钢结构生产阶段，要重点关注工厂的生产计划安排，针对工厂的原材料供货情况、产能、场地排产及工机具等情况，分析工厂的各个工序的安排是否合理，能否充分发挥该厂的产能，能否按照合同的交货时间要求完工^[8]。

根据广东区域某海上风电项目统计，海上升压站建造、安装工程主要环节大致所需时间如表4所示。

策划建议：海上升压站建造工程作为风电项目并网关键环节，其建设完成节点直接制约项目并网时间，在策划阶段应提前做好设计准备工作，确保施工图与现场进度相匹配，同时应加强建设过程中监造，避免出现质量问题导致进度滞后。

根据广东区域某海上风电项目统计，海缆工程主要环节大致所需时间如表5所示：

策划建议：

220 kV海缆敷设周期长，连续敷设周期需10～15 d左右时间，对海上施工窗口期要求高，策划阶段需重点避开台风及冬季风季节敷设，避免由于台风导致割缆事件，施工周期集中在每年的3—10月份。

35 kV海缆敷设船舶普遍抗风抗涌能力较差，施工过程受涌浪影响大，策划阶段尽量把敷设周期集中在每年的3—9月份。

根据广东区域某海上风电项目统计，陆上集控中心工作内容包括土建工程、电气安装、调试工程工程等。其中土建工程主要工程量包括土方开挖约8 700 m³，土方开挖约2 500 m³，混凝土约3 400 m³，钢筋约400 t，砌体约3 540 m³，抹灰面积约19 000 ㎡，地面约5 500 ㎡。屋面保温层约3 100 ㎡。电气安装工程包括220 kV升压变及附属设备相关设备，40.5 kV铠装移开式交流金属封闭开关柜相关一次设备，计算机监控系统、继电保护和安全自动装置、在线状态监测系统等二次设备的安装、调试。调试工作包括陆上集控中心与电网电气设备联调、陆上集控中心与海上升压站电气设备联调、第一批风电机组（3台）与海上升压站电气设备联调等。

各主要环节大致所需时间如表6所示：

策划建议：

陆上集控中心为质量监督单位对工程质量检查重点，在项目策划阶段，应根据工程质量目标，提前做好检查策划。如计划创优项目，提前委托中国电力建设协会、专业档案管理机构、创优视频录制等外部单位对质量过程进行监督检查、对档案进行整理收集、对项目亮点进行挖掘记录。

创优项目在项目策划阶段，应提前做好项目亮点策划，装饰装修、园林景观等设计需委托专业设计机构及分包单位进行施工，打造及提升整体品质。

海上风电项目施工设备主要是各类施工船舶，不同施工船舶的浮性、稳性及耐波性等性能差异较大，不同船舶的设计抗风能力、设计工作工况等有较大差别。其中影响海上风电施工的自然因素主要有风、波浪、海流、潮汐、浮冰、雨、雾、水深、台风等，其中水深、海流、潮汐等属于较为稳定的影响因素，浮冰、雨、雾、台风等因素属于短期影响因素，影响海上风电施工最大的因素是强风及波浪，强风往往伴随着强风浪。

为充分考虑海上风电场址的地理位置、地质条件、气候条件、海洋水文等条件对海上施工的影响，应充分利用施工窗口期提高工程建设效率。参照相关规范及国内海上施工单位的工程经验，海上施工建议停工标准如表7所示^[9-10]。

我国海域广阔，沿海近海区域风电设条件总体较为复杂，各近海区域差异大，存在冬季海冰、地震、淤泥、岩石/溶洞、浪涌、台风、大雾等不利建设条件，导致项目建设难度大、窗口期短、施工工期长^[11]。各海域年可作业天数统计如表8所示。

通过对项目各工程组成部分分析，根据项目的设计方案、技术路线、实施环境，在充分考虑可做业天数以及工序所需时间的基础上，制定合理的分标方案，投入匹配的施工资源，是一个海上风电项目进度策划成功的前提。

海上风电项目现场管理主要针对海上实施的人员、船机、设备、环境及海上施工、技术文件的管理，做好人材机法环的统筹，制定有效执行的制度，是实现进度管控的必要条件。

海上风电管理制度须在实施前严格规范所有船机、人员、设备，以保证各个环节都处于可控状态，避免风险、事故发生。

三级管理制度：组建业主监理为一级指挥，总包为二级指挥，分包单位为三级指挥的现场指挥系统，保证现场的指令、工序安排、事件处理及时快速执行。

通信频道管理制度：海上施工船舶较多，施工指令交叉容易出现指挥错误，须约束管理通信频道。约定各个作业面，各船机设备为固定通信频道，不得进行混合交叉。基于海事高频VHF的船用对讲系统，在实现稳定的对讲通信的情况下，要做好固定通讯频道策划，防止交叉混合。施工过程中还可利用 AIS 接收机来获取周围船只的信息和地理位置，并同时对进入警戒区域的船只进行记录的存档。也可利用海事电台（VHF 对讲系统）对进入警戒区域的船只进行选呼和发出警告^[12]，确保施工期安全。

每日跟踪机制：每日跟踪统计海上人员及船机去向，所有人员、船机进出均须办理手续。

技术交底及质量验收牌制度：严格按照方案施工，每个工序责任到人，监理单位、总包单位、分包单位、厂家单位均参与验收，责任有图可追溯。

经验反馈制度：基础、风机施工完成，立即召开总结会议，归纳总结施工过程中发现的问题和宝贵的经验，并形成会议纪要，持续改进，提高施工质量和效率，并完善至施工方案中。

标准化管理制度：针对首台基础、首台风机、首根支缆敷设完成，组织设计、监理、施工、外部咨询等相关单位共同进行施工质量验收，针对过程中出现的质量通病进行总结，反馈优化经验，打造样板工程，同时共同制定验收标准及手册，提高后续施工质量及标准化水平。

高风险作业审批：针对风险系数高的作业工序，例如起重作业、水下作业、密闭空间作业、带电作业等内容执行审批制，明确高风险作业范围，高风险作业过程人员分工，风险点，预控措施及应急方案等。

准确可靠的气象服务是保障项目正常推进的重要前提，是施工决策的重要依据，因此海上天气预报通常采用多途径互相验证的方式执行，常规查询气象信息的网站及软件分享有：

气象服务：玖天气象、OWS海上气象服务、全球潮汐、Windy、中国气象、机组风功率预测系统、慧风小程序等^[13]。

同时为了有效进行海上船舶管理，实现防台期间进行高效统一调度，实时动态掌握船舶动态显得尤为重要，通常会在海上建立统一船舶调度指挥中心，负责整个海域之间船舶调度协调，包括船舶作业路径交叉作业分析，大型船舶抛锚范围审批等工作。常规查询船舶实时定位软件分享有：

船舶定位软件：船讯网。

如具备条件，亦可考虑引用漂浮式测风、固定式激光雷达测风等设备^[14]，进一步提高现场海域天气预报准确性。通过以上措施超前了解海域风况、浪高、天气、台风、可见度等气象条件，有效控制施工质量及安全。

海上风电现场实施须严格按照制定的方案，在实施过程总结存在的问题，进一步完善海上风电实施方案，形成制度化、程序化文件。实施过程中常采用以下管理。

一机一方案：每个机位的单桩、风机施工根据实际地质、海况、船舶等编制单机专项施工方案。针对可能发送的溜桩风险、穿刺风险进行提前分析，指定应对措施，做好应急预案。

三级评审机制：针对专项施工方案组织三级评审，完善方案的可实施性，一级总包评审，二级业主监理评审，三级专家评审。

一本书：单桩、风机施工工序成熟后，组织编制完整的施工质量管理手册。

根据机构研究海上风速高，风机单机容量大，部分国内海域年运行小时数最高可达4 000 h以上，海上风电发电效率较陆上风电年发电量多出20%～40%。根据世界银行近期研究成果，中国5—50 m水深海域，理论装机容量约1.4 TW；50—200 m水深海域，漂浮式海上风电理论装机容量约1.582 TW，合计2.982 TW，总体呈现发电电量高、利用小时数高、电能质量高、靠近负荷中心的特点^[15]。

随着我国碳达峰碳中和目标的明确，随着海上风电平价时代的进一步发展，我国海上风电产业高质量发展迎来关键时期，本文分析了海上风电关键路径及关键工序所需的时间，论述了关键路径及关键工序策划中的主要建议，主要总结如下：

1）海上风电项目是一个建设周期较短，建设频率较快，建设过程点多面广的过程。项目进度策划应根据实际情况，仔细分析项目重难点，关键路径，重要工序内容，并分析可能存在的影响进度的因素，并对症下药指定预控措施。

2）充分发挥EPC总承包单位的牵头作用，做好设计龙头引领，根据关键工序的所需时间，做好整体进度关键节点策划，同时根据关键节点匹配合理的施工资源。

3）根据关键路径，按既定回路顺序开展设计工作、钢结构预制、基础施工、风机吊装、风机调试并网等工作，过程中做好进度分析，重点确保各施工作业面衔接工作，为流水施工创造有利条件。