“国蛟一号”海洋输电技术蝶变 - 海洋电力传输设备

文/特约记者 富雨晴 徐蓓蓓  本刊记者 赵卉寒

4 p! p0 m/ Y' I8 B ~8 Z4 @7 ?

1月4日，一条10千伏陆上电缆从浙江舟山市的北部海域海床以下7米深的预置通道内钻出，标志着全国首个陆缆穿海工程成功实施，我国海洋输电技术品牌“国蛟一号”再添新技。

3 }) r1 l) z% }8 X: B( W

作为海洋大国，我国海域辽阔，海岸线长约1.8万千米，大小岛屿星罗棋布，而海底电缆是沿海岛屿与大陆之间电力、通信的重要传输手段。为探索打造国家海洋输电核心技术品牌，引领海洋输电全产业链高质量发展，2023年8月8日，我国首个海洋输电技术品牌——“国蛟一号”正式面世。

" q1 d( q0 U' r# j* J

>>“启帆9号”海缆施工船敷设世界首条35千伏柔性低频输电海底电缆。（张帆 / 摄）

% H, O- a! F3 g' N/ v

从500千伏交联聚乙烯交流海缆到380米世界最高跨海输电铁塔，再到万吨级载缆量海缆施工船，“国蛟一号”加速了海洋输电的全产业链蝶变。

9 E' v; d3 m- f% \6 {. e

“大截面”“高电压”

( l! u( f2 O: \, M4 X+ n 7 ^& ?! t, M5 e# v" i

作为我国首个以群岛建制的地级市，浙江舟山拥有大大小小的岛屿2085个，海岛用电成为影响舟山经济发展和百姓生活的首要因素，其中输电电缆更是岛际与岛内供电的重要“纽带”。

7 O4 j; O* W! u: W) O/ |

40年前，舟山普陀区沈家门至普陀山第一条海缆开工敷设，电力工人在一艘普通的货船上安装了简易退扭架，靠着几艘人力摇橹小船当牵引机，把海缆拉到靠岸的浅海边。一条在海底潜行的海缆，带着舟山电网跨入了海缆时代。

3 \ o& T2 z( D+ R) k! D. U5 L

随着我国海洋输电技术的飞速发展，如今，舟山不但接上了“大电网”，还用上了世界首根500千伏交联聚乙烯交流海缆，用“中国智造”解决了海洋输电世界难题。

500千伏交联聚乙烯海底电缆创造了单根无接头最长海缆的世界纪录，单根总长度达18.15千米，重约1540吨，横截面面积达到1800平方毫米，“大截面”“高电压”的特性让海缆的电力输送能力提升近3倍。由于采用了交联聚乙烯作为绝缘材料，相比之前的油纸绝缘海缆，不会出现油泄漏，更加安全环保。

>>海底电缆绑扎好浮拖装置后缓慢入海（张帆 / 摄）。

; r: p" h# X- f4 O/ T- h

不过，这一创纪录的海底电缆的研发过程并不容易。

; b* M" x0 ]5 L

十年前，全球尚无可借鉴的交联聚乙烯绝缘超高压海底电缆运行先例。国网舟山供电公司海洋输电技术研究中心实验室负责人郑新龙表示：“预鉴定试验的热循环耐压需要连续365天不停电进行试验，都是在我们的试验场里完成的，而且之后要对这条170米长的海底电缆开展雷电冲击试验，对这么长的500千伏电缆调试标准的雷电波形是没有先例的。”

于是，摸着石头过“海”成为国网舟山供电公司科技攻关团队那时的工作常态。

郑新龙介绍，当时500千伏海缆的建造和设计没有可借鉴先例，于是国网舟山供电公司与中国电力科学研究院检测中心一起制定试验方案，同步开展预鉴定试验、相互印证，于2016年首次使用国产设备完成了海底电缆系统长期绝缘性能测试，支撑了该型电缆的国产化。“我们做完预鉴定试验之后，设备厂家马上就卖出了一套设备。”郑新龙对国产设备充满了信心。

此外，当时我国尚无可以满足长达18千米的500千伏海底电缆现场试验装备，在国际上也没有如此大长度高电压等级海底电缆现场交流耐压试验先例。国网舟山供电公司的科技攻关团队与设备厂家合作，于2018年成功研制出了世界上最大容量的变频串联谐振电压试验装置，填补了我国18千米500千伏海底电缆现场试验装置的空白，打破了国外试验设备和技术的垄断，为海底电缆系统的可靠运行提供技术保障。

$ T/ y2 d1 g( ~. f) D

随着试验的顺利完成，舟山与大陆的联网工程成为世界上第一个使用交流500千伏聚乙烯绝缘的海底电缆工程。

! Y1 j9 Z+ _+ F2 D) q

在此基础上，2020年，国网舟山供电公司又顺利完成了国产绝缘料535千伏直流电缆型式的试验，检验了我国自主研发的535千伏交联聚乙烯直流电缆及附件的可靠性。

海缆施工船，可深远海作业

/ s. l" `! r, K9 `& p, f 1 o# W' b; S* J* m7 |, \3 x

岛间供电，在敷设电缆过程中还需要一个“大家伙”做支撑，那就是海缆施工船。

: U) L6 h- ]! r2 ?1 y3 O3 n

海缆施工船也称海缆敷设船、布缆船，是指设有布缆机等专用设备，供在海上敷设、打捞和检修海底电缆用的船。其实，海底电缆的敷设原理并不复杂，但是施工难度大，是世界公认的复杂且困难的大型工程之一，因此对海缆施工船的技术要求极高。

20世纪80年代，我国没有专业的海缆施工船，国网舟山供电公司的电力工人靠着几艘人力摇橹小船完成了舟山第一条海缆工程。随着我国装备制造业的飞速发展，如今，我国的海缆敷设装备得到了跨越式发展。

/ I" x9 \4 q$ H* y( v6 K$ {: }

2023年11月9日，由国网舟山供电公司自主研发的全国最大海缆施工船“启帆19号”正式下水。它的排水量达2.4万吨，在全国海缆施工船中的排水量最大，相当于一艘轻型航空母舰，其载缆量达1万吨，可装载75千米三芯交流220千伏海缆、130千米单芯直流300千伏海缆或2000千米通信光缆，具备深远海海缆敷设与检修作业能力。

国网舟山供电公司的相关负责人介绍，在进行水下作业时，该海缆施工船采用我国自主研发的拖曳式水喷埋设犁，通过水泵喷出的高压水流，在海床上犁出一条4.5米深的沟壑，相较传统埋设犁开挖更深，从而保护海底电缆免遭船锚或海洋生物的破坏。

截至目前，国网舟山供电公司海缆施工足迹遍及中国沿海诸省，承接了舟山500千伏跨海联网输变电工程、台州35千伏柔性低频输电示范工程、舟山±200千伏五端柔性直流科技示范工程等世界海洋输电行业引领工程，海缆（光缆）累计施工长度超4000千米。

>>海岛能源互联互通（吴家辰 / 摄）。 / k, B' R9 i# y; v9 n H- X

建设海洋强国，离不开装备制造能力的提升，更离不开智慧运维的“护航”。面对极其复杂的海底运行条件，国网舟山供电公司首创“三段式”立体化海缆防外破运维体系，成立国内首个海洋输电全景智慧运监中心，打造“海陆空”三位一体新时代海洋输电运检管理新模式，独创“海岛大跨越高塔运维检修制度体系”，用管理新模式与智慧监测系统保障海洋输电线路的稳定运行。

: J a6 T" ?/ R0 ]- c1 m+ ]

随着“国蛟一号”成果相继落地，舟山成为“国蛟一号”的“起锚地”和原创技术“策源地”。未来，国网舟山供电公司将承担新时代推动能源变革的使命，汇聚同舟共济的强大技术合力，持续推动海洋输电科技实现高水平自立自强，为我国加快建设海洋强国贡献力量。

END

编辑｜王若溪

& ^- q* v% j& G# i& T4 s, q

责编｜赵卉寒

3 b% D0 W; M2 K5 H2 O6 u" R

执行审核｜张越月

观点改变世界《能源评论》数字期刊

长按二维码 或点击 阅读原文

& x* Q% ~6 S; g# Q; ?

解锁更多内容

* i! ~& Z' i' F* J4 n `! A% o