前言
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
2019年 第37号
住房和城乡建设部关于发布国家标准《海上风力发电场设计标准》的公告
现批准《海上风力发电场设计标准》为国家标准,编号为GB/T 51308—2019,自2019年10月1日起实施。
本标准在住房城乡建设部门户网站(www.mohurd.gov.cn)公开,并由住房和城乡建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。
中华人民共和国住房城乡建设部
2019年2月13日
本标准根据中华人民共和国住房和城乡建设部《关于印发〈2014年工程建设标准规范制订、修订计划〉的通知》(建标〔2013〕169号)的要求,由中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司、中国电力建设集团河北省电力勘测设计研究院有限公司会同有关单位制定而成。
本标准编制过程中,经广泛调查研究,认真总结国内海上风力发电多年的工程经验,参考有关国内标准和国外标准,并在广泛征求意见的基础上编制本标准。
本标准共分18章,主要内容包括总则,术语,基本规定,基础资料,风能资源,电力系统,总体设计,风电机组选型、布置及发电量计算,电气,建筑与结构,给排水,供暖、通风和空气调节,辅助及附属设施,施工组织设计,消防与救生,信息系统,环境保护与水土保持,劳动安全与工业卫生。
本标准由住房和城乡建设部负责管理,由中国电力企业联合会负责日常管理,中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程如有意见或建议,请寄送中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司科技信息部《海上风力发电场设计标准》管理组(地址:广东省广州市黄埔区科学城天丰路1号,邮政编码:510663,E-mail:yangbo@gedi.com.cn),便于今后修订时参考。
本标准主编单位、参编单位、参加单位、主要起草人和主要审查人:
主编单位:中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司
中国电力建设集团河北省电力勘测设计研究院有限公司
参编单位:上海勘测设计研究院有限公司
中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司
中国大唐集团公司新能源股份有限公司华东公司
中国电力建设集团华东勘测设计研究院有限公司
海洋石油工程股份有限公司设计公司中国船级社
参加单位:南方海上风电联合开发有限公司
中国海洋大学
浙江大学岩土工程研究所
中国船舶重工集团第七二五研究所
主要起草人:陈澜 李智 汤东升 周冰 陆忠民 赵生校 田景奎 赵向前 张青 张继春 林希平 张春文 秦初升 孟金波 马风有 李睿元 李哲 张世浪 陈晓锋 郑明 王俊花 李炜 刘晋超 林毅峰 刘玉玺 贺广零 辛顺 郝孟江 荣洪宝 郭斌 徐龙博 俞士敏 齐建召 裴爱国 王海龙 路伟 张权 赵丽霞 张可奇 俞华锋 刘树蔚 唐广银 毕明君 冯任卿 江波 张玮 赵梓杭 许峥 霍有利 王宇龙 孙文龙 李军 张略秋 张磊 杨永辉 汪海燕 黄松苗 杨建军 安晓龙 马晓岩 王晴勤 元国凯 吴倩倩 杨菁 陆艳艳 郝孟江 张舒扬 张力 施莉 董浩平 杨波 王健飞 叶丰衣 刘军伟 杨文斌 吕春玲 邢克勇 马兆荣 乐治济 张伶俐 赵翔飞 徐江 何杨 徐辉 鲍彬 黄俊 王英林 罗克宇 尹金华 罗金平 李妍 李红涛 宋岩 施蓓 唐振宁 张新宇 王涛 刘吉飞 隋红霞 王冉 纪遥 张进 范玉鹏 傅程 余畅 王宁 张陆军 姜贞强 王树军 寇凤海 郑磊夫 郑心勤 袁建平 王滨 贾献林 李育军 杜银昌 常亮 常志明 莫鉴辉
主要审查人:王聪生 张重阳 倪照鹏 宋丽莉 秦东平 孙杏建 孙广喜 张宇 高斌 时文刚 陈斌杰 迟洪明 王建民 鹿浩 王朝辉 张学礼 罗成喜 魏林君 胡君慧 刘玮 宋强 谭胜盛 牟学东 严寒松 方闯 龚维明 朱斌 刘敬贤 黄锡柱 周红军 窦培举 王徽华 李吴 龙辛 刘映华 牛卫民
条文说明
《海上风力发电场设计标准》GB/T 51308—2019,经住房和城乡建设部2019年2月13日以第37号公告批准发布。
本标准制订过程中,编制组进行了广泛、深入的调查研究,总结了我国在海上风力发电场建设中的实践经验,并且借鉴了我国在海上石油平台的设计经验,同时参考了国外先进技术法规、技术标准。
本标准编制遵循的主要原则如下:
1.能够反映国际最新设计理念;
2.积极贯彻国家节约能源,节约资源和环境保护的方针,提出先进的技术指标;
3.海上风力发电场场址选择符合海洋功能区划、海岛保护规划以及海洋环境保护规划的要求,并与其他用海相协调;
4.符合我国海上风力发电场建设设计的基本要求;
5.全面系统地反映海上风力发电场设计的基本内容;
6.注重与国内相关标准的协调,本标准中涉及的一些内容在国家现行标准中已经有明确规定的,仅指明应符合相关标准的有关规定。
为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定,《海上风力发电场设计标准》编制组按章、节、条顺序编制了本标准的条文说明。对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事宜进行了说明。但是,本条文说明不具备与标准正文等同的法律效力,仅供使用者作为理解和把握标准规定的参考。
1总则
1.0.1 为规范海上风力发电场设计,制定本标准。
1.0.2 本标准适用于新建、扩建、改建并网型海上风力发电场工程的设计,不适用于浮式基础结构的海上风力发电场工程。
1.0.3 海上风力发电场设计应满足生态文明、环境友好、安全可靠、技术先进以及经济合理的要求。
1.0.4 海上风力发电场的设计除应符合本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语
2.0.1 海上风力发电场 offshore wind farm
在沿海多年平均大潮高潮线下列海域的风力发电场,包括在相应开发海域内无居民的海岛上开发建设的风力发电场,根据风力发电场所在海域水深不同可分为潮间带和潮下带滩涂风电场、近海风电场和深海风电场。
2.0.2 塔影影响 mast shadow
采用测风塔进行测量时,测风塔本体对测风设备的测量结果产生的影响。
2.0.3 不确定性分析 uncertainty analysis
对风能资源评估和发电量计算结果受到各种事前无法控制的外部因素变化与影响所进行的研究和估计。
2.0.4 海上风力发电场并网点 grid connection point for off-shore wind farm
与公共电网直接连接的海上风力发电场陆上变电站高压侧母线或节点。
2.0.5 海上升压站 offshore substation
海上风力发电场内海上平台,用于布置电气系统、安全系统和辅助系统等设备,汇集风电场电能经升压后送出。
2.0.6 集控中心 control center
建造于陆地上、用于海上风力发电场远方集中控制与运行的设施与场所。
2.0.7 运维码头 operation and maintenance dock
提供海上风力发电场日常运行维护船舶靠泊、装卸货物和人员上下的建(构)筑物。
2.0.8 运维基地 operation and maintenance base
建造于陆地上、用于海上风力发电场日常运行维护的辅助和附属设施的场所。
2.0.9 送出海底电缆 subsea cable for power transmission sy-sytem
用于海上升压站与陆上设施连接的高压海底电缆线路。
2.0.10 集电海底电缆 subsea cable for power collection sy-sytem
海上风力发电场内用于汇集多台风电机组发出的电能至升压站的海底电缆线路。
2.0.11 海上风电机组基础 offshore wind turbine foundation
海上风电机组支撑结构的组成部分,能将作用在结构上的荷载传递到海床上。
2.0.12 单桩基础 monopilefoundation
由单根大直径钢管桩固定在海床上,通过法兰、高强灌浆材料或其他方式支撑上部风电机组结构体系的基础。
2.0.13 导管架基础 jacketfoundation
分为单立柱多桩基础和桁架式导管架基础,通过垂直或倾斜的钢管桩固定在海床上。导管架基础通过浇灌高强灌浆材料或其他形式与钢管桩连接,导管架顶部通过法兰与风电机组塔架连接。
2.0.14 高桩承台基础 high-rise pile cap foundation
由桩、承台以及预埋于承台内的基础环或锚杆组成,通过多根垂直或倾斜的基桩固定在海床上,高桩承台基础顶部与风电机组塔架连接。
2.0.15 重力式基础 gravity structure
由钢筋混凝土或钢质基础结构作为基座坐落于海床面上,靠结构本身及其上填料或压载的重量抵抗外力、保持结构体系稳定的基础。
2.0.16 海底电缆登陆防护结构 protection structure for ex-port cable landing
海上风力发电场海底电缆穿越海堤或护岸登陆时,为导向、保护或施工需要而设置的专门结构物。
2.0.17 标准耐火试验 standard fire resistance test
将隔壁或甲板的试样置于试验炉内,加温到相当于《耐火试验程序规则》规定的“标准时间-温度曲线”的一种试验。
2.0.18 海洋生态环境敏感区 marine eco-environment sensi-tive area
海洋生态服务功能价值高,且遭受损害后很难恢复其功能的海域,包括海洋自然保护区,珍稀濒危海洋生物天然集中分布区,典型海洋生态系统和特殊生境(红树林、珊瑚礁、海草床等),重要渔业水域(鱼、虾、蟹、贝类的产卵场、索饵场、越冬场、洄游通道以及鱼、虾、蟹、贝、藻类及其他水生动植物增养殖水域),重要鸟类迁徙通道、繁殖、栖息地,海洋自然历史遗迹和自然景观等。
3基本规定
3.0.1 海上风力发电场的建设应符合节约和集约利用海域资源的原则,且符合海洋功能区划的资源开发利用和生态与环境的控制要求以及有关主管部门批准的海上风电发展规划。
3.0.2 海上风力发电场设计应以各支持性文件、电网的技术要求、工程相关设备、水文、气象、地质等基础资料为设计依据。
3.0.3 海上风力发电场风电机组基础设计使用年限不应少于25年、极端环境荷载应采用50年设计基准期。海上升压站设计使用年限应为50年、极端环境荷载应采用100年设计基准期。
3.0.4 海上升压站应按“无人驻守”设计。
3.0.5 海上风力发电场中的所有设备和部件应符合国家现行相关标准的规定。海上风电机组应通过相关认证机构的产品认证。
3.0.6 海上风力发电场的标识宜采用全场统一的标识系统。
4基础资料
4.1 一般规定
4.1.1 涉及海域部分的基础资料应包括场址自然环境条件、交通运输、电网接入、设施设备和区域规划等与设计相关的资料。海域自然环境条件基础资料的内容和深度应符合国家现行标准。
4.1.2 涉及陆域部分的基础资料应执行现行国家标准《风力发电场设计规范》GB 51096的相关规定。
4.1.3 基础资料除4.2~4.4内容外,还应包括下列内容:
1 场址海域实测1∶2000~1∶10000全要素海图资料;
2 场址海域的海底管线、光缆、电缆、航标、沉船和障碍物等资料;
3 结构物附着的海洋生物情况;
4 场址海域船舶交通管理系统(VTS)布设情况,船舶交通流航迹图以及场址海域附近港口,航道锚地及其附属设施,水上交通导、助航设施等。
4.2 气象
4.2.1 气象基础资料应收集场址范围内风能资源实测数据,并应包括测风情况说明及至少连续一年的风速、风向、温度、气压等观测资料。
4.2.2 场址附近已有的风能资源评估资料可作为辅助资料。
4.2.3 气象参证站资料应包括下列内容:
1 参证站基本情况及历史沿革;
2 参证站近30年历年年平均风速、风向、气压、气温等资料;
3 参证站近30年历年年最大风速、风向等资料;
4 参证站与场址范围内测风资料同期的逐时风速、风向系列;
5 工程海域以及附近的热带气旋和温带气旋资料。
2'>《海上风力发电场设计标准》GB/T 51308-201918劳动安全与工业卫生
18.0.1 陆上变电站、集控中心的劳动安全与工业卫生设计应符合现行国家标准《风力发电场设计规范》GB 51096及其他相关规范的规定。
18.0.2 对需要安全警示的场所应设置安全标志。安全标志的制作及使用应符合现行国家标准《安全色》GB 2893和《安全标志及其使用导则》GB 2894的规定。
18.0.3 海上风力发电场的安全疏散通道应设置应急照明和疏散指示标志。
18.0.4 辅助用室的防噪、振动和基本卫生要求应符合现行国家标准《工业企业设计卫生标准》GBZ 1中对辅助用室的规定。
18.0.5 生产过程中的人员安全防护应符合现行国家标准《生产过程安全卫生要求总则》GB/T 12801的规定。
18.0.6 海上风力发电场应配置安全和卫生管理人员,并应制定安全与卫生管理制度,也可根据需要设置安全和卫生管理机构。
18.0.7 海上升压站应放置急救包。
18.0.8 海上升压站应设置应急洗眼设施。
本标准用词说明
1 为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
1)表示很严格,非这样做不可的:
正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;
2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:
正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;
3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:
正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;
4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。
2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。
引用标准名录
《建筑结构荷载规范》GB 50009
《混凝土结构设计规范》GB 50010
《建筑给排水设计规范》GB 50015
《建筑设计防火规范》GB 50016
《钢结构设计标准》GB 50017
《建筑采光设计标准》GB 50033
《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB 50058
《电力装置电测量仪表装置设计规范》GB/T 50063
《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》GB/T 50064
《交流电气装置的接地设计规范》GB/T 50065
《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T 50081
《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T 50082
《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116
《泡沫灭火系统设计规范》GB 50151
《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205
《火力发电厂与变电站设计防火标准》GB 50229
《气体灭火系统设计规范》GB 50370
《入侵报警系统工程设计规范》GB 50394
《出入口控制系统工程设计规范》GB 50396
《生产建设项目水土保持技术标准》GB 50433
《生产建设项目水土流失防治标准》GB/T 50434
《水泥基灌浆材料应用技术规范》GB/T 50448
《海上风力发电工程施工规范》GB/T 50571
《细水雾灭火系统技术规范》GB 50898
《水土保持工程设计规范》GB 51018
《风力发电场设计规范》GB 51096
《碳素结构钢》GB/T 700
《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T 709
《船舶及海洋工程用结构钢》GB 712
《钢结构用高强度大六角头螺栓》GB/T 1228
《钢结构用高强度大六角螺母》GB/T 1229
《钢结构用高强度垫圈》GB/T 1230
《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB/T 1231
《钢筋混凝土用钢 第2部分:热轧带肋钢筋》GB/T 1499.2
《低合金高强度结构钢》GB/T 1591
《安全色》GB 2893
《安全标志及其使用导则》GB 2894
《声环境质量标准》GB 3096
《船舶水污染物排放控制标准》GB 3552
《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GB/T 3632
《中国海区水上助航标志》GB 4696
《海洋石油勘探开发污染物排放浓度限值》GB 4914
《预应力混凝土用钢棒》GB/T 5223.3
《预应力混凝土用钢绞线》GB/T 5224
《厚度方向性能钢板》GB/T 5313
《生活饮用水卫生标准》GB 5749
《六角头螺栓 C级》GB/T 5780
《六角头螺栓》GB/T 5782
《生产过程安全卫生要求总则》GB/T 12801
《钢筋混凝土用余热处理钢筋》GB 13014
《船舶起居处所空气调节与通风设计参数和计算方法》GB/T 13409
《继电保护和安全自动装置技术规程》GB/T 14285
《中国海区水中建(构)筑物标志规定》GB 17380
《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》GB/T 17671
《风电场风能资源测量方法》GB/T 18709
《风电场风能资源评估方法》GB/T 18710
《风电场接入电力系统技术规定》GB/T 19963
《预应力混凝土用螺纹钢筋》GB/T 20065
《围填海工程填充物质成分限值》GB 30736
《色漆和清漆 防护涂料体系对钢结构的防腐蚀保护》GB/T 30790
《海上风力发电机组 设计要求》GB/T 31517
《台风型风力发电机组》GB/T 31519
《工业企业设计卫生标准》GBZ 1
《船用防火门》CB/T 3234
《海上平台栏杆》CB/T 3756
《海上平台斜梯》CB/T 3757
《电能计量装置技术管理规程》DL/T 448
《电力自动化通信网络和系统》DL/T 860
《电力设备典型消防规程》DL 5027
《电力工程直流电源系统设计技术规程》DL/T 5044
《220kV~750kV变电站设计技术规程》DL/T 5218
《橡胶护舷》HG/T 2866
《办公建筑设计规范》JGJ 67
《河港工程总体设计规范》JTJ 212
《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》JTJ 275
《港口工程荷载规范》JTS 144-1
《港口与航道水文规范》JTS 145
《水运工程抗震设计规范》JTS 146
《水运工程混凝土结构设计规范》JTS 151
《水运工程结构耐久性设计标准》JTS 153
《海港工程钢筋混凝土结构电化学防腐蚀技术规范》JTS 153-2
《海港总体设计规范》JTS 165
《码头结构设计规范》JTS 167
《码头结构施工规范》JTS 215
《水运工程地基基础试验检测技术规程》JTS 237
《海港工程高性能混凝土质量控制标准》JTS 257-2
《大型风电场并网设计技术规范》NB/T 31003
《海上风电场钢结构防腐蚀技术标准》NB/T 31006
《海上风电场风能资源测量及海洋水文观测规范》NB/T 31029
《海上风电场工程施工组织设计技术规定》NB/T 31033
《海上固定平台规划、设计和建造的推荐作法——荷载和抗力系数设计法(增补1)》SY/T 10009
《寒冷条件下结构和海管规划、设计和建造的推荐作法》SY/T 10031
《海上固定平台直升机场规划、设计和建造的推荐作法》SY/T 10038