落成的風電場“BARDOffshore1”

海上風能是可再生能源中的重要主題之一。在德國，北海和波羅的海的200英里區(qū)域內(nèi)將修建40個海上風電場。根據(jù)德國政府的開發(fā)計劃，到2030年，海上風能的發(fā)電量應(yīng)能達到25,000兆瓦。在這些風電場中，有一個是北海的“BARDOffshore1”，位于博爾庫姆西北90km處。該風電場于2010年3月開始動工，包含80臺風機，每臺可輸出5MW電能。

然而，無論是風機在海上的建造，還是它們的安全操作，都存在特殊的技術(shù)挑戰(zhàn)。這是因為，風機屬于機械指令的管制范圍。

風機也屬于機械指令的管制范圍，因此必須符合安全相關(guān)要求。

機械指令將機械定義為：“[...]與驅(qū)動系統(tǒng)協(xié)同工作的機械裝置，包括若干相連的零部件或組件，其中至少有一個運動部件，這些部件組裝在一起可用于某種特定的用途。”

因此，風機是功能性機械，需要根據(jù)附錄IIA提供合規(guī)聲明。制造商可通過附加CE標識來確認機械符合相關(guān)的歐盟（EU）指令，并執(zhí)行了所有規(guī)定的合規(guī)性評估程序。

人員和機械安全的標準

因此，嚴格地執(zhí)行機械指令是一項法律要求，對風機制造商也不例外。至少在歐洲范圍內(nèi)，合規(guī)性評估程序是強制性的。

包含多個部分的EN61400是風機安全相關(guān)要求的基本標準。該標準的第1部分規(guī)定了風機的安全要求。

此外還應(yīng)考慮另一個歐洲標準：EN50308（自2004年起生效）。它明確規(guī)定了在風機上工作（包括檢查、操作和維護工作）的人員的健康和安全防護措施方面的要求。應(yīng)用EN50308可助您實施機械指令的要求。

關(guān)于員工保護方面的一般要求旨在避免健康和安全風險。該標準制定了門開口、檢修孔、地板、平臺和護欄、帶防跌落設(shè)施的爬梯、通道、工作區(qū)、錨固點和抓手、照明、移動部件防護、電氣危害防護、隔音、隔聲以及隔熱方面的規(guī)定。它還包含了與攀爬設(shè)施、移動部件、防護和隔離裝置、緊急停機、斷電、消防以及警告標志相關(guān)的信息。EN50308不是根據(jù)機械指令制定的協(xié)調(diào)標準，也就是說,它不提供合規(guī)性推測。盡管如此，它強調(diào)了需對EN1050（現(xiàn)行EN12100的前身）中提及的危害進行考慮。

EN50308中考慮了機械指令中描述的所有重要的危害類型。因此，應(yīng)用此標準有助于使機械制造商滿足機械指令的要求。

風機的整體安全

距博爾庫姆西北約90公里的位置，總部設(shè)在埃姆登的BARD公司已建成總數(shù)達80臺五兆級的風機“BARD5.0”。北海風電場“BARDOffshore1”的現(xiàn)場面積約為60平方公里，水深40米。

BARD專門從事海上風電場的施工。它自2003年起開發(fā)風電場和風機，以及大型海上風機的組裝、維護和操作概念，包括必要的審批。即使在設(shè)計階段，也要對從施工到運營的所有必要流程執(zhí)行風險評估。

一旦海上風電場交付給博爾庫姆，將能供應(yīng)400兆瓦的額定功率，足以為超過40萬戶家庭供電。

為了測試風機的可用性，BARD最初建設(shè)了兩臺陸上風機原型和一臺近海風機原型。后者采用的施工方法和基架均與海上風機相近。

對于BARD集團而言，根據(jù)機械指令的規(guī)定，風險評估是合規(guī)性評估流程中不可或缺的一部分。它識別并評價操作員和維護人員面臨的基本風險,還定義了必要的風險減小措施。“我們始終將安全視為重中之重。完善的風險評估為本安設(shè)備的設(shè)計以及必要防護措施的確定奠定了最堅實的基礎(chǔ)，”BARD集團HSEQ部門的負責人KarlfriedPfeifenbring表示。“正是因為這個原因，在需要對風機進行實際風險評估時，我們尋求在這一領(lǐng)域擁有豐富經(jīng)驗的服務(wù)提供商。”

“BARD5.0”風機中已使用了Pilz的安全控制系統(tǒng)，這一點為斯瓦比亞自動化專家——Pilz（位于斯圖加特附近的奧斯特菲爾登）贏得“BARD5.0”風險評估項目立下了汗馬功勞。

風險評估揭示了潛在危險

作為安全自動化領(lǐng)域的專家，Pilz根據(jù)機械指令并考慮產(chǎn)品特定的法律法規(guī)進行風險評估。“Pilz擅長將自己在安全技術(shù)問題方面的能力轉(zhuǎn)換為理想結(jié)果”，Pfeifenbring表示。

風險評估包括確定適用標準、法規(guī)和最佳行業(yè)實踐，以及確定機械限制。Pilz分析了風機整個生命周期內(nèi)的所有潛在危險，并進行了精確的風險評估，最終根據(jù)現(xiàn)行標準制定了風險減小的建議措施。

Pfeifenbring解釋了這樣做的目的：“我們本來可以讓自己的員工執(zhí)行風險評估，但我們最終聘請了外部公司，因為他們?yōu)槲覀兲峁┝似渌暯呛涂捶?rdquo;。

風險評估還延伸到控制技術(shù)的安全相關(guān)功能。它們的評估標準是ENISO13849-1，該標準代表了目前的最新發(fā)展水平。這方面的特殊挑戰(zhàn)在于從組件制造商處獲取相關(guān)組件的必要的安全相關(guān)特性數(shù)據(jù)，包括性能等級（PL）、平均失效時間（MTTF）和其他特性值。

Pilz在機械生命周期的所有階段提供量身定制的服務(wù)：從風險評估(1)到安全概念(2)和設(shè)計(3)，直到系統(tǒng)實施(4)和安全驗證(5)。

安全服務(wù)提供商

在安全自動化領(lǐng)域數(shù)十年的經(jīng)驗，加上第一手的標準知識(Pilz參與了許多標準委員會)——都轉(zhuǎn)變?yōu)榉?wù)和培訓傳達給客戶。Pilz在確保機械符合最新機械指令的要求方面為制造商和操作員提供支持，保證機械合規(guī)性。服務(wù)的范圍涉及機械生命周期的所有階段。風險評估是評價的第一步；之后是安全理念的開發(fā)。這包括技術(shù)解決方案，其中，將根據(jù)機械、電氣和組織措施方面的最新標準實施設(shè)備安全。之后是安全設(shè)計，期間將為已識別風險指定安全措施，并進行機械、電氣和電子方面的詳細設(shè)計。下一步是選擇與要達到的安全水平相符的合適組件。Pilz提供的服務(wù)包甚至包括提供合規(guī)性評估程序的最后兩步：系統(tǒng)實施（從項目設(shè)計到調(diào)試）和安全確認。

功能安全對于許多公司來說都不是其核心競爭力，或許僅僅是因為缺乏資源，也可能這些資源已被用到了別處。因此，就工作量和相關(guān)成本來看，咨詢外部公司具有重要意義。

BARD集團決定將安全問題繼續(xù)“外包”。目前正在計劃開展以歐盟機械指令和安全相關(guān)控制功能的可靠性為主題的員工培訓。