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近日，廣東陽(yáng)江海域一條重達(dá)13700噸、總長(zhǎng)超180公里的“水下巨龍”穩(wěn)穩(wěn)沉臥海底。中國(guó)能建廣東院EPC總承包建設(shè)的三峽陽(yáng)江青洲五、青洲七海上風(fēng)電場(chǎng)海纜集中送出工程順利完成世界電壓等級(jí)最高、輸送容量最大、導(dǎo)體截面最大的交聯(lián)聚乙烯直流海纜敷設(shè)。

向深遠(yuǎn)海進(jìn)發(fā)

青洲五、七海上風(fēng)電場(chǎng)海纜集中送出工程位于廣東陽(yáng)江市陽(yáng)西縣，是目前世界上電壓等級(jí)最高、輸送容量最大的海上風(fēng)電柔性直流送出工程，承擔(dān)著將2000兆瓦海上風(fēng)電場(chǎng)的清潔電能打捆集中送出的重任。

工程建設(shè)一座±500千伏/2000兆瓦海上換流站、一回兩根±500千伏直流海纜和一座陸上集控中心。其中，海纜線路單根超90公里，全長(zhǎng)超180公里。

工程整體建成后，每年可為粵港澳大灣區(qū)用電負(fù)荷中心輸送77億千瓦時(shí)綠電，相當(dāng)于每年減少二氧化碳排放約634.48萬(wàn)噸，將為廣東省能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)注入強(qiáng)勁動(dòng)力，為我國(guó)深遠(yuǎn)海風(fēng)電大容量、遠(yuǎn)距離規(guī)?；婇_發(fā)與送出提供工程示范。

一條“柔直快送”的誕生

深遠(yuǎn)海大容量海上風(fēng)電開發(fā)，電力送出是關(guān)鍵。約90公里的輸電距離、±500千伏的電壓等級(jí)、2000兆瓦的輸送容量，對(duì)海纜性能和制造工藝提出了“世界級(jí)考驗(yàn)”。

在三峽集團(tuán)的引領(lǐng)下，廣東院聯(lián)合寧波東方電纜等單位組建攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，開展了涵蓋裝備研究、設(shè)計(jì)、制造、敷設(shè)、運(yùn)維等全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)的協(xié)同創(chuàng)新，成功研制出±525千伏交聯(lián)聚乙烯絕緣光纖復(fù)合直流海底電纜。

這是當(dāng)前世界上電壓等級(jí)最高、輸送容量最大的交聯(lián)聚乙烯絕緣柔性直流海纜，導(dǎo)體銅芯截面達(dá)2500平方毫米，在結(jié)構(gòu)性能、生產(chǎn)制造、敷設(shè)運(yùn)維等方面取得重大技術(shù)突破。

三大核心技術(shù)

超厚絕緣與連續(xù)制造：絕緣層是海纜的關(guān)鍵“鎧甲”，其絕緣性能對(duì)海纜安全可靠運(yùn)行至關(guān)重要。攻關(guān)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新應(yīng)用超厚絕緣超潔凈擠出技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了大厚度交聯(lián)聚乙烯絕緣層的大長(zhǎng)度連續(xù)生產(chǎn)。同時(shí)，專項(xiàng)研制出±525千伏直流海纜工廠接頭，成功解決了超高壓海纜接頭處的絕緣薄弱問(wèn)題，大幅提升海纜絕緣性能與運(yùn)行可靠性。

大容量增容：針對(duì)海纜載流量瓶頸區(qū)域，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)通過(guò)定向鉆填充低熱阻材料、優(yōu)化J型管通風(fēng)等方式改善散熱條件，整體輸送能力利用率提升約10%，年送電量可滿足120萬(wàn)戶家庭的用電需求。經(jīng)數(shù)值仿真等研究，理論增容可達(dá)20%，為后續(xù)海上風(fēng)電擴(kuò)容預(yù)留充足空間。

高抗外力防護(hù)：深遠(yuǎn)海域海況復(fù)雜，受船錨等外力破壞風(fēng)險(xiǎn)大，防護(hù)等級(jí)要求高。攻關(guān)團(tuán)隊(duì)開發(fā)專用軟件精確計(jì)算船錨入土深度，經(jīng)反推驗(yàn)算，可確定海纜的安全埋設(shè)深度；通過(guò)仿真與試驗(yàn)，驗(yàn)證了混凝土連鎖排等新型防護(hù)手段的高抗拖錨能力，為海纜長(zhǎng)期安全運(yùn)行筑牢水下屏障。

這套海纜系統(tǒng)已入選國(guó)家能源局第五批能源領(lǐng)域首臺(tái)（套）重大技術(shù)裝備，標(biāo)志著我國(guó)在超高壓柔性直流海纜核心技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)國(guó)產(chǎn)化突破。

在海纜制造環(huán)節(jié)，廣東院派駐專業(yè)監(jiān)造團(tuán)隊(duì)深入生產(chǎn)一線，對(duì)原材料、核心工序及出廠試驗(yàn)進(jìn)行全鏈條跟蹤把關(guān)，做好海纜的“每一米”品控。

超長(zhǎng)距離的“海底繡花”

陽(yáng)江海域季風(fēng)頻繁，海纜路由走廊水深從5.5米到49米，落差近45米，還要穿越航道區(qū)和礁石區(qū)。海底看不見(jiàn)、摸不著，要將這條超大重量、超長(zhǎng)距離的“巨龍”精準(zhǔn)敷設(shè)到位，難度堪比“海底繡花”。

為此，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)提前研判氣象，優(yōu)化關(guān)鍵工序流水作業(yè)，采用搭載DP2動(dòng)力定位系統(tǒng)的敷纜船，配合電動(dòng)托盤、埋設(shè)犁、AIS船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、海底探測(cè)系統(tǒng)等先進(jìn)設(shè)備，精密掌控從投放、起吊到回收，從埋深監(jiān)測(cè)到路由偏差控制的每一個(gè)環(huán)節(jié)，讓深水作業(yè)既“看得見(jiàn)”，又“走得穩(wěn)”。

海纜本體直徑176.5毫米，每米重77.11公斤，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在施工中將所有拐點(diǎn)通道彎曲半徑嚴(yán)格控制在20倍海纜直徑以上。

進(jìn)入航道段后，海纜需埋設(shè)于海底4米深處。該海域船舶來(lái)往密集，對(duì)施工安全和通航保障都提出了極高要求。施工期間，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將敷設(shè)速度穩(wěn)定控制在5～8米/分鐘，安排警戒船在施工船500米范圍內(nèi)全程值守，并通過(guò)VTS船舶交通管理系統(tǒng)與海事部門實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)施工作業(yè)與海上通航兩不誤。

施工過(guò)程中，海纜內(nèi)置光纖檢測(cè)同樣不容忽視。團(tuán)隊(duì)每24小時(shí)和在關(guān)鍵工藝前后進(jìn)行一次光纖OTDR測(cè)試，每個(gè)轉(zhuǎn)彎、折點(diǎn)敷設(shè)完成后均及時(shí)檢測(cè)，確保每一段的電氣和光學(xué)性能都可追溯、可驗(yàn)證，讓這條“巨龍”的“海底神經(jīng)”保持安全穩(wěn)定。

從設(shè)計(jì)研制到生產(chǎn)建造，從海底敷設(shè)到登陸貫通，這條“水下巨龍”的每一寸，都凝聚著工程師們的智慧與汗水。深藍(lán)通途已筑就，深遠(yuǎn)海未來(lái)正啟航。

來(lái)源： 中國(guó)能建