「转发」科普：海上风电是怎样输送到陆地的 - 海洋电力输送技术

近年来，绿色能源产业蓬勃发展，风力发电发展迅速，东部沿海地区得益于丰富的风力资源，越来越多的风电场选址这里，在离海岸数十公里的海上，一座座风机整齐排列，为沿海经济发展提供源源不断的动力。

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那么海上风力发电只要风机不停的转动就可以了吗？并不是！风机的转动只能产生电，如果没有渠道把发出来的电顺利送出去，那么风机就只能停机断发，有风却不能用的痛苦大概只有风电人才懂吧！

海上风电是怎样送出去的呢？

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其实海上发电和陆地发电输送方式基本一致。

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举个例子：中国绿发的江苏东台海上风电场风机转动产生690V的电经箱式变压器将电压升压到35KV，通过8条集电线路到达海上升压站，升压站再次将电压升压到220KV，通过海底电缆送到陆上集控中心，最终通过电网调配就成了我们日常生产生活用的电了。刚刚说到，海上风电场通常距离陆地有数十公里，与陆地上动辄数百上千公里的输电线路相比，看似轻而易举，但是在海面上又不能立杆架塔，电力输送就只有一个方法，铺设海底电缆，通过一条看不见的“大动脉”把海上的风电输送到陆地上。

海缆输电有那么困难吗？

答案是很困难！江苏东台风电场位于江苏省东台市东沙和北条子泥之间的江家坞水域，距离海岸有36公里。

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从海上升压站到陆上集控中心，单根海缆长度达到34千米，总共需要铺设3根海缆，连起来可以环绕北京五环一圈。海缆里面集成了传输导体、光纤和钢铠保护层，还需要包覆防腐绝缘材料，单根海缆外圈直径达到141.7mm，与一支圆珠笔的长度相当，1千米海缆重量就超过40吨。

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由于海缆对生产工艺要求十分高，加上受风电场所处海域水深限制，运输船载重受限，东台海上风电场的每根海缆都是分成17千米的两段，运输到海上之后连接在一起，在海上潮间带区域，海水水深随着潮涨潮落波动起伏，施工船舶只能借着涨潮期间水位达到一定深度才能开工，每天的作业时间非常有限。

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海缆铺设的过程就如同播种小麦一样，施工船舶通过海缆埋设犁在海床划出2-3米深的缆沟，将海缆放进缆沟，然后再将海缆埋好，如此一来，海缆铺设就完成了。

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但是，这并不意味着海缆埋好就不用管了。一方面，东台海上风电场的海缆铺设在海床复杂多变的潮间带，潮沟与沙脊交错分布着许多可移动型沙坡，在海水的流动冲刷作用下容易造成海缆外露和悬跨，存在海缆破损的可能，影响海缆输电安全。

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另外，这里渔业生产以及施工活动密集，船舶过往频繁，船舶抛锚、渔业活动也很容易破坏海缆，一旦海缆被拖拽、挂断，会严重威胁海上风电的安全稳定运行，要知道，风电场有50台4兆瓦风机，总装机容量20万千瓦，每天可发电量约150万千瓦时，一旦海缆发生故障，抢修大约需要15天时间，将造成2250万千瓦时的电力损失，这些电可供近8000户家庭使用一年。

怎样保证海缆的安全？

中国绿发为了解决海缆的安全问题研发出一套海底光电复合缆悬跨及入侵事件自动识别系统，很高大上是不是！那具体是怎样回事呢？

东台海上风电场利用BOTDA光纤监测技术实时监测海缆状态。BOTDA指的是布里渊光时域分析技术，原理就是光纤的布里渊频移和光纤应变或温度的变化量成正比，通过光信号的传播与接收就能知道哪个位置的海缆出了问题。

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没看懂是不是？下面继续看

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这个系统可以形象的理解为，海缆里有一条光纤跑道光信号在陆上集控中心起跑，如果海缆遇到外力或悬跨产生应变或者温度发生了变化，光信号就跟着飘了，不知不觉中多跑了一段路。根据光信号出发和到达的时间差就能够计算出光信号是在哪里“出事儿”了，再结合海缆和海图的经纬度信息，工作人员就能定位海缆发生故障的位置，精准度可以达到1米以内。那么海缆要是出问题了怎么办？抢修人员就要立即前往故障区域进行排查，如果是悬跨问题就要及时人工冲埋，把露出来的海缆重新埋好，不然海缆的使用寿命会大打折扣，如果发生更严重的破损整个风电场就只能停机断发，争取在最短的时间内把海缆修复好。

船舶入侵又是怎么识别的？

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为了保证风电场和海缆的安全，东台海上风电场在风电场区和海缆区域划出了一道电子警戒线，警戒线上设置了AIS应答器，它们就像是时刻站岗的护卫一样，随时查验是否有船舶靠近。

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场区的维修船也要进入警戒范围，会提前在系统里记录船只信息，AIS识别出“自己人”就会放行，感应到陌生船只进入警戒范围就会发出信号，警告入侵船只尽快驶离。同时向风电场发出报警，提醒工作人员及时处置突发情况，风机监控系统也会紧盯报警区域为工作人员提供现场实时画面，以便确认发生入侵事件的精准信息。

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得益于这套“独门秘籍”，中国绿发在东台海上风电场实现了海缆状态实时监测，提高了巡检效率，降低了海缆故障率，保障海上风电场运行安全，为千家万户送去更多的清洁电力，为美好生活增添绿色动力。

原文网址：

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