风电行业安全生产特征与对策

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1事故情况分析

1.1事故总数

据2012年的凯思内斯风电场信息论坛(CWIF)报道，截止2012年12月31日，经过媒体报道和官方信息渠道确认，全球风电行业事故共1326起，但是暴露出来的事故可能只占到实际事故数量的9%［6］。不过这些事故还是有综合性与代表性，能反映行业事故的构成和发展趋势。1993－1997年期间，平均每年约发生8起事故，1998－2002年期间，平均每年约发生33起事故，2003－2007年期间，平均每年发生80起事故，2008－2012年期间，平均每年发生140起事故(见图1)。如果不采取系统的安全管理措施，事故将保持直线上升的趋势，不仅会危及风电行业从业人员，还可能危及公众的人身安全。各类型事故中，死亡事故约占7%，人员伤害事故约占9%，其他构成财产与环境破坏的事故分别是叶片损坏、火灾、结构毁损、抛冰伤人、运输事故、环境破坏和其他类型事故(见图2)。

1.2人员死亡事故

经过查询，可以验证的人员死亡事故99起(见图3)，死亡133人，其中83名是风电场建设、运营、维护人员，50名是普通公众。图3历年风电行业人员死亡事故起数

1.3人员受伤事故

能验证到的人员受伤事故114起，其中95起伤害是风电场建筑与维护工人，19起伤害了普通公众或者风电行业之外的工作人员，如消防员和运输工人等(见图4)。

1.4叶片损坏事故

叶片损坏事故居首位，报告共计251起，约占19%，事故呈现缓慢上升趋势(见图5)。由于发生过叶轮整体或叶片坠落后飞行1600多米事件，以及叶片穿过建筑物屋顶及墙壁事件，因此，有些国家已经承认风电场会产生严重的公共安全风险。新西兰政府已经改变了风电场规划制度，居民有权否决在自己居住地2km范围内的风电场建设项目。澳大利亚维多利亚州已经禁止在住宅附近2km的范围内建设风电机组，苏格兰也有类似的规定。图5风机叶片损坏事故起数

1.5火灾事故

火灾事故也比较多，见报道的共计200起，约占15%，事故呈现上升趋势(见图6)。统计表明，有些类型机组更容易着火。由于风机的高度与构造特殊，火灾扑救非常困难，消防部门缺乏有效的灭火措施，往往只能看着机组烧毁。在风暴干旱天气，燃烧的碎片大范围扩散，会有大面积火灾的风险，后果比较严重，尤其是在建筑物或者森林附近，风险更高。

1.6结构毁损事故

结构毁损事故见报道的共计130起，约占10%，呈现上升趋势(见图7)。造成结构毁损的主图6火灾事故起数要原因是风暴天气、质量控制不力和维护不到位。结构毁损事故局限在较小范围内，人身危害相对较小，但是经济损失比较大，往往造成整个机组完全被毁。但是，如果风机附近有学校、高速公路或者其他敏感建筑物，对公共安全的威胁就会比较严重。

1.7抛冰伤人事故

抛冰伤人事故记录共计34起，事故起数比较平稳(见图8)。人被冰砸中是小概率事件，但是有冰块被抛出140m的记录。加拿大在风电场附近张贴了警示牌，要求在冰冻期间，人员距离风机至少305m远。有报告称从1999－2003年，德国共发生了880起抛冰事件，其中33%是发生在低地和海岸。

1.8运输事故

运输事故报告共计111起，呈现上升趋势(见图9)。比较典型的事故包括45m长的风机在运输途中压碎一座房屋，塔架穿透一座宾馆，风机部件在隧道内坠落。交通运输事故与人员伤害事故是分开统计的，运输事故对公众安全构成的威胁最大。据估计风机重大部件在运输过程中坠落(包括落入海中)，损失超过7700万美元。

1.9环境和其他类型事故

风电场对环境的破坏主要是破坏现场以及造成野生动物死亡，共计120起。还有其他类型的事故267起，包括没有造成严重后果的结构损坏事故。引发这些事故的原因，可能是维护不到位、电气故障(没有造成火灾与触电)等。结构支撑事故也包括在内，以及没有引起火灾和叶片毁损的雷击事故等。

2安全生产风险特征

(1)行业风险受整个产业链的影响。风电行业安全管理特点是“点多、线长、面广”，整个产业链安全管理涉及技术研发、零部件制造、整机组装、检验认证、施工队伍素质、承包商管理、施工过程管理和竣工验收、启动前检查、投产运营、电场退役及各种配套服务等环节［7］。产业链上游在前期设计与制造过程中，出现一个薄弱环节就会直接影响后期的运营与维护的安全，仅仅由风电运营团队难以掌控整个产业链的风险。目前风电行业处于高速发展时期，风电场建设周期短，注重建设规模和速度，施工过程中很多安全控制措施、安全策略得不到有效落实，新电场、新人员、新设备多，是引起事故多发的重要因素。此外，由于风电行业竞争激烈，为了赶进度和控制成本，项目质量安全受损，本质安全性无法得到充分保障，也加大了建设和运营的风险。(2)行业固有风险比较高。我国2050年预计装机容量达到10亿千瓦，将有72万人就业，占到能源供应的17%，行业规模比较大。2011年风电行业共计约26万就业人员，见报道的死亡人数为8人，十万就业人员死亡率为3.08，而全国工矿商贸十万就业人员事故死亡率为1.88［9］，是全国平均水平1.6倍，明显高于全国平均水平，并且据估计实际发生的事故可能是10倍于现有的统计数据，安全形势严峻，如果不及时采取有效安全管控措施，事故数量会进一步上升［6］。除了本文列举的叶片毁损、火灾、结构坍塌、交通运输、抛冰伤人等类型事故外，由于行业设备高大、建造与结构复杂、位于偏远或者沿海等复杂地理位置和不利气象条件，高处作业、接触运动机械、大风天气、大浪环境等会比较常见，由此引发高处坠落、触电、淹溺、雷击、重油泄漏等类型事故，行业本身涉及危险物质和危险作业比较多，如果本质安全设计考虑不足，设备设施可靠性和耐用性不够，对现场作业人员和公众安全都构成威胁。(3)行业自身安全管理基础薄弱。风力发电涉及专业较多，专业水平要求高，员工必须有较高的专业知识、技术业务水平和必要的操作技能技巧。因此必须采用先进的管理方法和手段才能完成各项任务［10］。与此形成对照的是，我国风电场在国内作为一种新兴的发电企业，发展速度快，目前还未形成一套行与其自身风险特征相适应的管理模式，行业风险管理能力不足，缺少系统风险管理工具，缺乏智能化、自动化故障分析、判断和排除手段。行业安全技术、法规与标准还不健全，部分安全生产标准比较落后，不能满足行业快速发展的需要。此外电场多位于边远地区，难以吸引和留住高素质人才，领导层和员工对安全问题认识不到位，安全管理基础薄弱。(4)海上风电场风险更高。海上风电场往往远离陆地或处在潮间带地区，施工和运营维护难度显著高于陆上风电场。在施工和运行中除了受到和陆上风电场相似的如工程地理位置、场地周边环境、风能资源、工程地质等因素影响外，还受到电网联接、海上施工，特别是海洋水文中非常复杂的台风、潮位、波浪、潮流、风暴潮、海水、泥沙、海床运移和冲刷等因素的影响，风险更高。

3对策建议

风电行业在我国属于新兴产业，目前正处于快速扩张期，固有风险比较高，产业队伍还处于学习期，本质安全与风险管理能力与行业发展的速度还不匹配，行业风险管理需要从整个产业链的每个环节入手，开展系统风险管理。(1)强化风电行业安全发展政策研究与顶层设计。行业主管部门和协会在制定风电发展规划的同时，同步制定安全发展规划，通过政策和机制引导行业安全发展。将安全生产纳入决策与战略范畴，建立健全安全制度与标准和责任机制，建设行业安全文化。开发风电技术的同时，实施风电安全发展专项课题研究，推动风电安全技术进步。(2)开展风电行业及典型企业系统风险分析，制定针对风电行业安全性评价方法和标准，建立全国乃至全球风电行业生产安全信息资源数据库，绘制风电行业及企业风险地图。在风电产业链内部建立安全战略合作伙伴关系，让供应商、运营商和承包商共同关注产业发展质量，制造企业加强工艺控制和质量管理，提升机组的可靠性，保障整个产业链每个环节安全。(3)开发本质安全型风电设备。开展风电机组HAZOP分析，实施风电机组本质安全设计，降低危险物品的用量，提升叶片、齿轮箱、发电机、变流器和轴承等关键零部件安全保障性能，建立设备安全检测与预警系统，从源头降低事故风险。(4)强化风电场建设施工安全管理。实施风场建设安全规划，施工安全设计，强化物流安全和建设安装调试安全管理，在充分借鉴和利用以往工程建设安全管理经验的基础上，建立适合风电场风险特征的施工安全管理模式，实现风电场安全生产优生优育，提高安全可靠性。(5)保障风电场运行与维护安全。借鉴其他电力行业成熟的安全管理经验，在风电场采用现代安全管理模式，引入国外技术的同时，借鉴优秀的安全管理理念与方法，推动风电场现场精细化和安全生产标准化，建立风电场安全监控系统，强化风电场应急响应管理，实现安全保障能力与行业规模同步扎实发展。

本文作者：王宇航杨乃莲任智刚王善文张森工作单位：中国安全生产科学研究院