2024基于可靠性原理的海上光伏系统规范标准研究与安全风险管控能力研究报告

中国船级社 2024 01总体概述OVERALLOVERVIEW 02海工可靠性原理RELIABILITY PRINCIPLE 目录CONTENTS 03规范标准建设RULES AND STANDARDS 04总结展望OUTLOOK FOR COOPERATION PART 01总体概述 PART O1／CCS海上新能源技术服务概述 中国船级社 CCS在全球范围内拥有120余家服务网点： 70余家国内分社及办事处；50余家海外服务网点业务分布至5大洲，26个国家和地区。已获得61个国家及地区政府授权 PART O1／CCS海上新能源技术服务概述 中国船级社 中国船级社海工业务经过50年的发展，业务范围涵盖了海上移动平台、海上固定设施、海上浮式装置、海上单点系泊装置、人工岛和陆岸终端、海洋新能源、新经济设施，可以提供全领域、号全生命周期的海洋工程服务。 PART 01／CCS海上新能源技术服务概述 PART O1／CCS海上新能源技术服务概述 应用于亚洲第一300米级深水导管架平台“海基一号'支撑"流花11-1″330米深水导管架平台设计及建造服务在役固定平台特检90余次，老龄平台延寿评估70余次 实现国内FPSO检验全覆盖服务“深海一号”花11-1″圆筒型FPSO、HYSY 118/119 系列FPSO等我国重大装备推动我国FPSO独立设计与建造国产化 支撑我国首次在南海、东海应用自升式平台进行钻井作业为国内首座400英尺深水平台“海洋石油941”提供技术服务实现我国自升式平台全作业流程安全保障核心技术自主可控 服务国内超90%的半潜替式平台设计、建造及营运支撑“海洋石油981""海洋石油982”等大国重器助力我国自营深海钻探 PART 01／CCS海上新能源技术服务概述 PART O1／CCS海上新能源技术服务概述 CCS海上战略布局 以海上风电为主体，遂步向海上新能源全领域辐射，提出“三步走”战略布局： ■1基本建成覆盖海上风电场设施全领域、全生命周期规范标准与安全保障技术体系;■2正在开展海上制氢、海上光伏、波浪能、海上综合能源岛等关键技术研究与规范标准建设;■3未来拟构建起覆盖海上新能源全领域的海洋能综合利用安全保障技术体系。 成熟：专项技术 PART 02海工可靠性原理 PART02／海工可靠性原理 口全球约7000人固定油气平台 约4000个位于墨西哥湾1000多人位于阿拉伯湾约1000个位于南中国海约300个位于北海 PART O2/海工可靠性原理 墨西哥湾历史上4000余座海洋平台按照不同的载荷重现期设计，在历次飓风中大约有15%的平台挎： 墨西哥湾经过多年的探索，逐渐深入的认识飓风对平台造成破坏的机理，经过多个平台的工程实践，逐步完善API行业的规范标准。 根据平台在极端环境下的性能表现，事实证明按照100重现期及API第20版2A波浪载荷计算公式设计的导管架平台是安全可靠的 PARTO2／海工可靠性原理 平台暴露等级（Exposure Level）的分类 ISO 19902 中通过定义平台的暴露水平L-1、L-2和L-3，并定义适用于每个暴露水平的设计标准，来反应生命安全以及环境和经济后果（资产损失）的广泛影响。 PART O2／海工可靠性原理 结构的可靠度，取决于环境载荷的分布和结构抗力的分布 PARTO2／海工可靠性原理 海上设施的总体风险通常用每年的个人风险（IRPA）和每年的临时避难所受损频率（TRIF)来表示。这些风险估计部分是从事件和事故的历史数据中获得的（例如与工作相关的风险或直升机运输），部分是通过危险量化获得的（如碰撞、地震）。 总IRPA的典型值在4×10-4～10×10-4/年的范围内。超过10 ×10-4/年的风险水平被认为是不可容忍的，必须采取措施降低风险水平。 TRIF也有类似的范围。主要风险包括船舶碰撞、火灾、爆炸、直升机运输、极端风暴和与工作相关的事故（滑倒、倒、跌倒）。 PARTO2／海工可靠性原理 L-3等级平台的接受标准依据：美国加州关于民用建筑结构的可靠性要求：新设计结构的最大可容忍年失效概率为1/1000。 PARTO2／海工可靠性原理 NORSOKSTANDARDN-006（挪威国家标准N-006）Assessmentof structural integrityforexistingoffshoreload-bearingstructures《现有海洋工程结构物的完整性评估》 6.3 Shut-down and unmanning criteria related to structural integrityShut-down and unmanning procedure shall be implemented in order to ensure that there is lessthan 5x10-4 annual probability of the facility being exposed to environmental actions exceedingthe structural capacity determined according to the ALS, with personnel onboard (风暴的强度应使得）平台结构的年失效概率不能高于5x10-4，否则应执行关井和人员撤离程序(L-1)。 PART02／海工可靠性原理 PART O2／海工可靠性原理 FourExposureLevelsfortheNewBuildingFixedOffshoreStructures PART 03规范标准建设 PART O3／规范标准建设 口国务院《2030年前碳达峰行动方案》风电、太阳能发电总装机容量12亿千瓦；国家能源局2022年指出，建立完善的以光伏、风电为主的可再生能源体系：口海上光伏分桩基式和漂浮式两种，现阶段以桩基式为主，多在滩涂、潮间带。深海漂浮式光伏是研究和开发的热点，目前处于试验测试阶段口解决远海岛礁供电需求，及综效统筹海上风电场大间距问题，提出风光同场解决方案。 PART O3／规范标准建设 可靠性理论和方法是通用的，但应用于我国海域海上光伏时，需要解决的问题是什么？ PART O3／规范标准建设 以风险管理的理念，更准确的理解“安全” 合乎使用（Fitness-For-Purpose）：结构的失效概率低于可容忍值。 PART 03／规范标准建设 PART 03／规范标准建设 结合平台作业海域的极端环境载荷分布特性，建立结构抗力（RSR）与年失效概率之间的关系是进行可靠性分析以及设定载荷评估标准和抗力衡定标准的关键。 PART 03／规范标准建设 1.对环境准确的概率描述 PART O3／规范标准建设 Long Term Distribution of the Extreme Environmental Load (Hazard Curve) at Various Geographic Locations PART03／规范标准建设 基于地理信息系统的海洋环境条件查询系统（中国船级社与国家海洋局共同开发） PART O3／规范标准建设 PART 03／规范标准建设 3.根据失效概率准则，修正环境重现期及载荷分项系数 超越这一环境条件的概率仅为0.01。 环境载荷分项系数应能够反映该环境载荷对结构物安全性和可靠性的影响程度。分项系数的取值会基于风险管理和安全性的要求进行调整和优化。 PARTO3／规范标准建设 4.基于风险制定逃救生、消防等要求 》识别潜在风险：分析海上设施的潜在风险源如火灾、爆炸、自然灾害等。评估风险等级：根据风险源的可能性、严重 性和影响范围，评估风险等级识别关键区域和危险源：确定需要特别关注的区域和危险源，如易燃易爆物品存放区、电气设备等》制定合理的逃救生、消防等要求 PART 03／规范标准建设 海上光伏规范标准研制 规范指南 正在编制《海上光伏发电系统指南》，预计2025年正式生效。 海上光伏发电系统指南 (草稿) 服务产品 海上光伏发电系统概念设计AIP认证 海上光伏系统基础结构强度分析 海上漂浮式光伏系统运动性能与系泊分析 海上光伏系统拖航稳性分析等 PART O3／规范标准建设 海上光伏关键技术研发 依托社内立项，开展海上光伏系统技术研究。研究强台风及波浪砰击等恶劣海洋环境条件对海上光伏发电系统的影响，研发海上光伏发电设施在运维不便、无人值守、摇摆运动等不利条件下耐候性核心技术，为沿海经济带开发利用海上光伏提供一条创新技术路径。 柔性光伏组件的海洋环境适应性及抗波浪砰击技术 PARTO3／规范标准建设 CCS参编的规范标准层级 PART O3／规范标准建设 【法规】 受海事局委托，主笔法规的编制与修订工作，其中由中国船级社海工技术中心主笔编制与修订的技术法规有： 2、《海上移动式平台检验规则》5 《海上移动式平台技术规则》 ■3、《海上浮动设施技术规则》 《海上浮动设施检验规则》 《海上固定设施技术规则》 ■6、《海上固定设施检验规则》共6本 PART O3／规范标准建设 CCS规范标准体系建立-海上新能源 以“海上风电场设施全领域、全生命周期风险控制”为理念已逐步建立起覆盖海上风电场关键设施领域的技术标准体系。 修订规范2部、已颁布指南8部，计划生效4部 总结展望 PART O4／总结展望 海上光伏发展趋势 ·【深水】拓展资源利用，由陆地、近岸滩涂逐步走向深水【多元】产业多元融合发展、实现多能互补【耐候】结构形式的耐候性【材料】新型材料的应用于实践·【消纳】就近消纳，为油气平台、养殖平台、远海岛礁供电【经济】大规模商业化推广的经济性 PART O4／总结展望 CCS对策 加快规范标准体系建设 丰尽快推出适用于行业发展的，具有技术先进性的技术标准，填补业界空白。未来拟构建覆盖海上新能源设施全领域、全生命周期的规范标准体系： 为业界提供CCS一揽子解决方案 ，积极申报国家科研项目与社内立项，开展关键技术研究与储备， 以关键技术储备为前提，以规范标准体系建设为基础，构建全面的，覆盖海上新能源各类装备与设施的审图、计算验证与现场检验支持能力。 ，尽快研发并推出高附加值技术服务产品，能为产业界提供全面的、个性化的揽子解决方案。 中国船级社 谢谢观看共享技术进步受益增值服务 Visit http://www.ccs.org.cn, you will find more...访问ccS网站http://www.ccs.org.cn，您将获得更多信息...