海上风电项目风险因素及管理要点研究论文_黄张标1,李鑫2

海上风电项目风险因素及管理要点研究论文_黄张标1,李鑫2

(1国电电力浙江舟山海上风电开发有限公司 浙江 316131;2 中交第三航务工程局有限公司宁波分公司 浙江 315200)

摘要:风电是世界新能源开发最成熟的技术之一,已成为发展最为广泛的新能源,我国风能资源较为丰富,尤其是海上风电部分,具有很大的开发潜力。海上风电工程投资大、施工环境复杂、影响因素多,对海上风电工程进行风险管理是非常必要的。由于国内环境对海上风电项目风险管理的研究较少,多属评价方法的研究。因此,本文结合工程实际经验,拟建立海上风电项目风险管理信息系统,以加强建设单位对海上风电项目进行风险管理,并实现管理的信息化。

关键词:海上风电项目;风险问题;保险管理;风险管控

目前风电已成为最广泛和发展最快的新能源发电技术。到2015年底,全球风电累计装机容量达4.32亿千瓦,遍布100多个国家和地区。风电在丹麦、西班牙和德国用电量中的占比分别达到42%、19%和13%。美国提出到2030年20%的用电量由风电供应,英国、丹麦、德国等国把开发风电作为实现2050年高比例可再生能源发展目标的核心措施。

风电是我国新增电力装机的重要组成部分。“十二五”期间,我国风电新增装机容量连续五年领跑全球,累计新增9800万千瓦,占同期全国新增装机总量的18%。到2015年底,风电占全国总发电量的3.3%。2017年底,风电占全国总发电量的4.54%。风电已成为我国继煤电、水电之后的第三大电源。“十三五”期间,2020年和2030年需实现非化石能源分别占一次能源消费比重15%和20%的目标。

一、国内外海上风电发展现状

我国的海上风电起步较晚,发展经历了三个阶段:第一阶段是引进技术;第二阶段是启动海上风电规划,采用特许权招标方式探索发展;第三阶段是成立风电技术标准委员会,实施规模化探索。第一个海上风电场“上海东海大桥100MW海上风电示范项目” 2010年建成并网发电,为中国海上风电的发展积累了宝贵的经验。到2016年年底,我国海上风电全年新增装机容量590MW,累计装机容量为1630MW,但与“十二五”规划目标相差甚远。随着国家的重视,现已加大了风电核准力度,2018年底核准待建海上风电项目达40个以上。

2015年全球海上风电市场装机容量达到3392MW,累计装机容量达12105MW。德国海上风电发展最快,全年新增装机2282MW,累计装机达3295MW;英国装机容量最大,为5061MW,目前世界最大的海上风电场就在英国。美国和日本海上风电产业也在积极发展。

二、海上风电项目风险因素

目前海上风电风险因素识别方法主要采用调查法进行识别,对识别出来的风险因素采取分解法进行风险分析。经过科学的识别和分析,基本能够提高海上风电项目风险识别的准确性和全面性。在此阶段,自然风险可能会导致施工船只倾覆、基础损坏;技术风险可能会导致工序反复、工程停滞;管理风险可能会导致局势误判、船只冲撞;人为因素可能会导致设备损坏等。建设期虽然是各种风险的高发期,但此阶段各参建单位对风险都有评估和预判,因此该阶段除了自然风险,其他风险导致的事故还是较少的。

海上风电项目进入运行期后,其风险更多来源于自然灾害、设备质量、建设期的安装质量、人为误操作等。雷击、瞬时极端大风对运营中的风电机组威胁很大;零部件质量和安装质量可能会导致风电机组出现故障发生火灾;人为误判、误操作可能会导致风电机组带病运行,使故障升级;船舶的非正常抛锚可能会钩断海缆。

三、海上风电事故种类

海上风电不论是建设期还是运行期都存在较高的风险。根据产生风险的因素的不同,列举几类出现过的重大风险事故。

(一)自然灾害引起的主要事故

1.雷击事故

雷击是对高耸风力发电机组危害最大的一种灾害。对于海上4MW及以上风电机组,塔筒更高、叶片更长,大大增加了被雷击的风险。海上风电机组遭到雷击,可出现叶片损坏、机舱着火等,造成的损失从几十万元到上千万元不等。

2.台风灾害事故

台风是指形成于热带或副热带26℃以上广阔海面上的热带气旋。台风为我国东南沿海海上风电避不开的风险因素,目前国内暂未有海上风电场受台风正面袭击的案例,但参考近海的陆上风电场在面对台风时的损失,一旦出现台损,损失无疑是巨大的。例如:2013年 “天兔”台风导致红海湾风电场25台风电机组8台倒塌、9台叶片折断。2014年“威马逊”台风导致湛江某风电场13台风电机组倒塌,5台出现叶片断裂、发电机掉落。

3.涌浪造成的事故

涌浪是指离开风区传至远处或者风区里风停息后所遗留下来的波浪离开风作用水域继续向外传播,或在风的作用下水域内风向骤变、风速突然下降形成的波动。涌浪会对靠近海平面的风机基础附属设施造成破坏。例如基础承台上的电缆管、靠船设施、防撞结构等都有可能会被冲毁。

(二)施工工艺不良、设备质量问题等造成的事故

1.施工工艺不良造成的事故

海上风电建设期参建单位较多,工艺复杂,监管困难,某些施工工艺会在后期某个时间点或者在某种诱因下集中爆发。例如,电缆头的制作工艺、质量不过关,后期可能会造成缆头过热、放电,导致爆炸、起火;承台基础及塔筒连接件焊接标准或工艺有问题可能会导致钢结构在盐雾腐蚀和大风大浪的影响下出现疲劳断裂的现象。2015年11月,PaludansFlak海上风电场,Siemens公司2.3MW机组的机舱与风轮坠海,经评估可能是2002年的行业焊接标准存在问题导致的。

2.风电机组原因造成的事故

主控系统故障或者零部件缺陷可能会导致海上风机发生故障,造成事故。例如台风来袭时,主控系统或者变桨系统故障使风机不能顺桨,导致叶片折损甚至倒塔。

(三)其他因素造成的事故

1.人为误判导致的事故

海上风电受制于天气等因素,未必能随时随地地登机维修,往往通过远程控制中心进行诊断,如果工程师发生误判导致风电机组远程复位后带病运行,很可能会使本该规避的风险扩大化。

2.第三方导致的事故

海上风电场地处滩涂或者近海,离传统航道、捕鱼作业区都不远,过往船只若在风电场附近海域抛锚很有可能会出现海底电缆被锚钩断的情况。2013年,东海风电场附近海域就有渔民抛锚导致海底通信光缆被钩断的情况发生。

四、国内海上风电保险

(一)国内海上风电保险现状

国内的海上风电保险始于2008年。当时,随着东海大桥海上风电的开工建设,国内多家保险公司组成共保体承接了东海大桥风电场的建筑安装工程一切险。目前,已进入国内海上风电保险领域的主要是中资大型保险公司,承接海上风电项目的保险公司为降低、分摊自己的风险,普遍采用联合体共保的形式,有些保险公司在承保后为分摊风险,还会与国际再保签订分保协议,将其所承保的部分风险和责任向其他保险人进行保险。

(二)海上风电涉及的保险种类

针对海上风电项目,国内保险公司提供了多种保险产品。建设期主要是建筑安装工程一切险(附带第三责任险)、设备运输险,运营期主要是财产一切险、机器损坏险、公众责任险,另外设备厂商可能会购买的产品质量保证保险。

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1.海上风电建筑安装工程一切险

建筑工程一切险承保海上风电项目在建造过程中因自然灾害或意外事故而引起的一切损失。

该险种主要预防在建设期可能出现的极端气象灾害对在建海上风电场及临时堆场的设施、设备造成的损坏。目前,由于前期国内海上风电项目较少,保险公司对海上风电项目的风险评估过高,导致保险费率居高不下。近几年,海上风电建安险费率一般都在5‰左右(抢修工程例外)。当然,费率受免赔额、赔偿限额、海域自然条件、施工单位经验等因素的影响。

2.海上风电运输险

海上风电运输险是以运输途中的风机机组及其附件作为保险标的,保险人对由自然灾害和意外事故造成的货物损失负责赔偿责任的保险。海上风电有别于陆上风电,运输模式包含陆路、水路,水域涉及内河和近海。运输过程中可能会发生设备刮擦、落水、进水等风险。运输险一般由设备运输单位直接购买。

目前,国内海上风电项目设备运输一切险保单主要由原陆路货物运输险、国内水路运输险及海洋运输险衍生融合而来。根据每一运输工具的最高保额、免赔额、运输路径风险、运输载具状况等,以保险标的金额为基数进行计费,保险费率为1.5‰至5‰不等。

3.财产一切险

财产一切险承保由于自然灾害或意外事故造成保险标的直接物质损坏或灭失的损失。根据海上风电场所处的海域环境、风电机组基础形式、风电机组可靠性、免赔额等因素确定财产一切险的保险费率在0.6‰至0.9‰之间。

4.机器损坏险

海上风电场出质保后将其与财产险搭配投保。主要保险责任为风力发电设备设计不当;材料、材质或尺度之缺陷;制造、装配或安装之缺陷;操作不良、疏忽或怠工;物理性爆炸、电气短路、电弧或因离心作用所造成之撕裂等。

考虑到国内海上风电机组的技术还不够成熟,保险公司在费率方面可能较为慎重。从目前的情况来看,海上风电机损险费率可能远高于陆上风电,其实际费率可能在3‰至5‰之间。

5.风电产品质量保证保险

产品质量保证保险,是对风电设备供应商所生产成套风机因制造、销售或修理的产品本身的质量问题而造成的致使风电场遭受的如修理、重新购置等经济损失赔偿责任的保险。目前,由于对风电设备质量的担忧,保险公司对承保这一险种比较谨慎,所以这一保险保费高昂。除了装机容量较大的机型,国内鲜有风机厂商会购买产品质量保证保险。

(三)海上风电保险采购流程

国内海上风电投资基本都是以国有资金为主,保险的采购流程须合法、合规,主要是通过公开招标或者通过经纪公司邀标并展开竞争性谈判确定。

1.公开招标

海上风电业主在国内公开招标采购平台发布招标公告,阐明项目概况及保险需求。有意向参与承保的保险公司通过公开渠道购买标书后编制标书参与投标。

公开招标的方式更加符合国家及企业的相关规定,流程更加公开透明。但对于保险采购而言,公开招标时若对投标人限制较多,可能造成流标;若招标无费率等限制,保险公司可能报出高费率,导致费用超过预算。

2.竞争性谈判

竞争性谈判是指采购人或者采购代理机构直接邀请三家以上供应商就采购事宜进行谈判的方式。

因海上风电风险较大,每家保险公司都有自己的考量,一般多家保险公司会成立共保体来共同承保,且费率、免赔额和承保份额都有不同,不通过商谈很难确定,所以竞争性谈判方式更能符合业主采购保险服务的要求。

保险竞争性谈判将经过初次报价,多轮谈判,最终确定费率及承保份额。再通过保险经纪公司组织完成共保体组成及保险采购流程。

五、风险与保险管理

根据笔者参与的海上风电项目和国内风电项目保险数据分析,国内赔付率较高的海上风电保险出险主要集中在建筑安装工程一切险和财产险,出险的事故原因主要是极端天气或者电网影响造成的。

(一)提升风险管控意识

海上风电项目较陆上风电项目风险更大,风险点更多。海上风电项目的建设单位须加强风险点的管控,建立有效的风险管理机制,提高风险预判能力。例如,风电场发生事故后,现场人员会在第一时间通知保险主管和保险经纪公司,确定属于保险责任后向保险公司报案。为尽快恢复生产,减少间接损失,应保留影像资料及事故数据,并得到保险公司同意后可对事故现场进行清理、恢复,但须保留损坏物品。事故修复方案及修复费用等需保险公司认可后方可执行。

在建设期出险主要是受台风等极端天气影响。东海大桥海上风电二期样机项目2011年建设期受“梅花”台风影响导致洋山港陆上临时设施大面积倒塌,堆场部分设备进水,海上基础防撞型钢脱落,事故直接经济损失80多万元,经保险公司核定并扣除免赔额后,实际赔付50多万元。

机组在质保期内发生事故通过事故原因分析,若属于自然灾害意外事故,则保险公司在财产一切险保单内负责赔付;若属于设备质量原因,要么设备供应商承担维修费用,要么保险公司向建设单位赔付后向设备供应商追偿。国内海上风电场在质保期内由保险公司负责赔偿的例子主要还是叶片遭雷击等意外事故,赔付流程较快;设备质量事故较多的仍是由设备厂商负责批量维修更换。

(二)保险公司和保险方案选择

保险公司的赔付能力及响应速度会影响后期的赔案进度。在选择保险机构时,应尽量选择国内较大的保险公司承保或者作为主承保。在保险方案选择方面,综合考虑费率和免赔额等因素,多险种综合投保。保险方案的比选方面亦可交由专业的保险经纪公司负责,在后期赔案发生时亦可由保险经纪公司负责与保险公司的联络和协调。如,海上风电项目出质保期后,建设单位在财产一切险的基础上会追加购买机损险。目前,仅有东海大桥一期海上风电项目34台华锐风电机组顺利走过5年质保,后期机损险的执行情况还有待观察。由于保险公司对海上风电风险的顾虑,导致海上风电财产险及机损险费率及免赔额较高。

六、结论

根据海上风电建设的特点,结合工程实际情况和国内保险市场现状,通过策划、招标、评估等方法,做好海上项目风险转移工作与保险管理工作,是确保海上风电项目运行安全、合理的有效手段。针对海上风电运行的风险问题,建设单位必须结合结合风场实际情况,合理选择保险方案,规避运行风险。在海上风电项目运行过程中,建设方(或管理方)须强化自身管理人员的职业培训,做好日常维护与管理工作,发现隐患及时处理。通过施工方、建设方、保险公司的通力合作,以保证海上风电机组运行安全。

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论文作者:黄张标1,李鑫2

论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期

论文发表时间:2019/5/6

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