论文总字数：22298字

摘 要

电力是一个国家的重要公共基础设施，关系到一个国家的民生状况和经济发展。随着地球不可再生能源的逐渐减少，环境的急剧恶化。所以环境效益高、无公害、永不枯竭的风电受到世界各国越来越高度的重视，风力发电成为当前世界发展速度最快的可再生能源之一。其中，海上风力发电正在逐渐成为当前社会越来越普通越来越重要的一种基础发电方式。

虽然现阶段海上风电的发展速度越来越快，但尚处于起步阶段，知识理论、手动技术、实践经验比较缺乏，暴露出越来越多的问题。海上风电场计划期、建设期、运营期、弃置期四个阶段对风险的控制，成为当前海上风力场发展中面临的主要问题。

所以对海上风电安全风险进行动态评估可以在解决实际风险时提前预防，提供科学依据，有效减少人员的伤亡、经济的损失。

本文借助专家调查等方法对海上风电场各阶段的风险因子进行识别后，利用事故树分析法对海上风电安全风险进行综合动态的分析研究。

关键词：海上风电场；安全综合评估；风险因子；事故树分析法

Abstract

Electric power is an important public infrastructure of a country, which relates to the people's livelihood and economic development of a country. With the gradual reduction of the Earth's non-renewable energy sources, the environment is deteriorating rapidly. Therefore, wind power with high environmental benefit, non-pollution and inexhaustible has been paid more and more attention all over the world, and wind power has become one of the fastest developing renewable energy. Among them, offshore wind power generation is becoming more and more common and important as a basic power generation method.

Although the development speed of offshore wind power is getting faster and faster, it is still in the initial stage, and the lack of knowledge, manual technology and practical experience has exposed more and more problems. The risk control of offshore wind farm in planning, construction, operation and abandonment has become the main problem in the development of offshore wind farm.

Therefore, the dynamic assessment of the safety risk of offshore wind power can prevent in advance, provide scientific basis, and effectively reduce casualties and economic losses.

In this thesis, the risk factors of offshore wind farm are identified by means of expert investigation, and then the safety risk of offshore wind farm is analyzed by fault tree analysis.

Key Words：Offshore Wind Farm；Comprehensive Safety Assessment；Risk Factor；Fault Tree Analysis

目 录

第一章 绪论 1

1.1选题背景 1

1.2研究目的和意义 3

1.2.1理论意义 3

1.2.2应用意义 3

1.2.3根本意义 3

1.3研究内容 4

1.4研究路线 4

第二章 海上风电场事故案例分析 6

2.1近几年海上风电事故 6

2.1.12016年事故案例 6

2.1.22017年事故案例 7

2.1.32018年事故案例 7

2.1.42019年至今事故案例 7

2.2《全球海上风电安全事故统计报告》 8

2.3当前存在的问题 10

第三章 风险分析方法 12

3.1海上风电场安全风险的特点 12

3.2风险识别的方法 12

3.3海上风电场风险综合评价方法 15

第四章 海上风电安全风险因子辨识 17

4.1计划开发阶段风险因子辨识 17

4.2施工建设阶段风险因子辨识 18

4.2.1建设阶段可能发生的事故 18

4.2.2建设阶段直接或间接风险因子 18

4.3工作运营阶段风险因子辨识 19

4.3.1运营阶段可能发生的事故 19

4.3.2运营阶段直接或间接风险因子 20

4.4废弃遗留阶段风险因子辨识 21

4.4.1废弃阶段可能发生的事故 21

4.4.2废弃阶段直接或间接风险因子 22

第五章 海上风电场动态风险评价 23

5.1基本事件参数的确定以及事故树的分析 23

5.1.1计划阶段风险因子概率取值以及相应事故树模型 23

5.1.2建设阶段风险因子概率取值以及相应事故树模型 24

5.1.3运营阶段风险因子概率取值以及相应事故树模型 25

5.1.4弃置阶段风险因子概率取值以及相应事故树模型 26

5.2整个生命周期不同阶段的主要风险和次要风险汇总 27

第六章 结论与展望 28

6.1结论 28

6.2研究展望 28

致 谢 29

参考文献 30

第1章 绪论

1.1 选题背景

过去几十年来，随着人类行为对气候的影响越来越大，全球能源和环境问题陆续被人们提上法案，所以在这个全球气候变化日趋明显，能源约束日渐严峻的情况下，大力发展可再生能源比以往任何时候都显得重要和急迫。风电是继火电、水电后的第三大电力来源，它清洁、环境效益高、无公害、永不枯竭，是最具开发潜力的可再生能源，并且随着它受到世界各国越来越高度的重视，风力发电在世界总电力来源所占据的比例越来越高，也成为当前世界发展速度最快的可再生能源之一。1991年，丹麦建成世界上第一个海上风电场—Vinery风电场，Vindeby瞬间拓展了世界的眼界，让白纸上的假设成为现实，起到了领头羊作用，让许多面临用清洁可再生能源发电代替火力发电的国家看到了海上风力发电的可行性，看到未来发电的又一方向，为海上风电发展方面发挥了决定性作用。在此之后，海上风电事业得到了飞速发展，尤其是英国、德国、丹麦等欧洲国家的海上风电建设新增速度越来越快。

目前，我国的风资源开发在陆上风电场的建设远大于海上。但，伴随着陆上可利用的土地资源越来越少，具有可开发价值的风电场场地也越来越少，大型风电场的建设正在受到土地利用、城市规划等因素的强烈制约，可见陆上风电场的发展前景十分有限。与之相对应的是，对于海上风力发电，我国具有天然的地理优势，我国海岸线长约一万八千多公里，可利用海域面积三百多万平方公里，拥有岛屿六千多个，这些都是我国可以无限汲取利用的风电场地。属于我国沿海可开发和使用的风能储量约为七点五亿千瓦，储备空间巨大，是陆上风能资源量的3倍。同时，我国海上风力资源主要会集于东南沿海地区及其附近的岛屿，是我国最大的风能资源区。我国东部沿海属于经济发达地区，各产业发展活跃，整体用电量接近全国的一半，可以就近产电输电用电，对于电力的传输成本以及风险大大降低，所以发展海上风电又有着天生的局部区域优势。海上风电场凭借风资源丰富、建设以及运营风电场时受噪音、景观、电磁波等问题限制少、发电利用小时数高、不占用土地资源、不消耗水资源以及适宜大规模开发等优势，得到国家的肯定，取得国家越来越强烈的支持，具有广阔的发展前景。

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