海上风电工程船舶前沿技术之“聚能——海上升压站及海底电缆的敷设与安装”

2023年5月8日，海上风电船舶前沿技术研讨会在广东省汕头市举行。大会由中国可再生能源学会风能专业委员会（CWEA）主办，汕头市风能协会承办，中铁大桥局集团有限公司、大金重工股份有限公司协办，并得到中交第三航务工程局有限公司与3M的大力支持。汕头拥有优异的风能禀赋、丰富的场址资源、良好的区位优势，正通过加强产业协同，打造汕头国际风电创新港。其中，不仅包括全球首个在一个产业园区内聚集从风电整机与关键零部件，到检验检测实验室和大型科研装置等完整产业链的“四个一体化”的风电产业集群，也在建设面向全球的海上风电装备及服务出口、运维、施工建设基地的风电母港和海工装备制造产业园，打造国字号工程施工企业和船队。此次会议在汕头举行，引起了全球风电行业的广泛关注。来自中国、挪威、荷兰等国家政府部门代表，以及国内外海上风电开发企业、海上风电工程技术科研机构、海上风电施工与运维龙头企业、船舶设计与建造企业的嘉宾参加了此次会议。

专业的海上风电施工装备对我国海上风电未来高质量发展起到决定性作用。面向未来，我们要站在更高更广阔的技术前沿，用安全、先进、高效、经济、绿色的方式破解我国海上风电施工运维装备的瓶颈问题。为充分讨论上述问题，会议进入“远航之帆：海上风电工程船舶前沿技术”环节。围绕这一主题会议为三个部分展开，在第二部分，演讲嘉宾聚焦“海上升压站及海底电缆的敷设与安装”，分享了他们的真知灼见。

江苏龙源振华海洋工程有限公司研究院院长冯小星，主持了“海上升压站及海底电缆的敷设与安装”的演讲环节。

(资料图片仅供参考)

三峡新能源山东昌邑发电有限公司工程管理部业务经理汪运超，分享了三峡昌邑300兆瓦海上风电升压站建造安装经验。他首先介绍了海上升压站主要的结构形式和发展历程。目前，升压站基础主要以导管架形式为主，输电升级为交流汇集、直流送出，高压直流和柔性直流技术被广泛应用。接着，他以昌邑市海洋牧场与三峡300兆瓦海上风电融合实验项目为例，分享了在平价策略下如何设计、建造、施工升压站的探索：优化结构设计降低导管架的用量，关键节点采用新材料减轻467吨重量，优化项目组块设计；在建造过程中，实时调整优化规避了大量返工，三维软件模拟项目初期建造过程，通过软件对吊装计算分析更加精准；加工过程中，通过建模精准输出，利用软件合理规划施工顺序，三维碰撞检查等。此外，在检测方法、海陆联调方面也做了创新。平价时代，面对保供期、降成本，提效益等多重压力，工程建设容错空间变小，进度、质量管理挑战较大，需要利用新技术，优化资源配置，持续改进，从源头提高设备设施的质量，实现整体进度的可控。为了适应平价，目前国内外一些设计院推出了一系列新的设计，海上升压站会倾向于模块化、集成化、轻量化，更利于质量成本进度的管理，也有利于深远海的应用和降本增效。

宁波东方电缆股份有限公司东方海工副总经理胡广在题为“深远海风电海缆安装解决方案分享”的演讲中表示，风电行业进入更具挑战性的深远海是必然趋势。海缆安装解决方案的一大要素是电缆船。

海缆的安装是一个综合性的工程，需要很多类型的船舶，包括调查船等一些辅助船舶。从全球来看，除中国外全世界也就30余艘正规的电缆船，但在欧洲从事海缆专业施工的公司可能只有4到5家，有一些可由光缆船、海工船客串。因此关键不在于数量，还在于质量。面对挑战，适合的才是最好的。

海缆安装虽然是一个资产依赖型的行业，但却不是一个资产投入完全成正比的市场（区别于打桩、吊装等）。海底电缆作为海上风电产业的一个细分行业，所占风电场的投资并不高，大概是10%~15%左右，但是我们一般将其称为风电场的“血管”或者“神经”，作用十分重要。

此外，海缆敷设需要一个船队的组合，除了从深水到浅水到潮间带，从敷设、埋设、保护到运输、维护，这个组合互动融合，里面薄弱的环节决定了整个施工方案的有效性和可靠性。除了电缆船本身，还有很多专业电缆施工设备的需求。硬件升级以后，对软件和技能方面的要求也不断提高，尤其在质量、安全、环保等标准方面，要求则更高。

此外，性价比是一个永久性的话题，虽然行业讲究性价比，但无论从硬件还是软件，电缆的安全永远是第一位的。胡广介绍了东方电缆基于国内外高压传输、海上风电、电信和石油与天然气方面的经验并综合考虑施工质量、效率、经济性的平衡及海缆安全等因素后为现阶段国内深远海风电、包括漂浮式海上风电项目的海缆安装服务所能提供的整体解决方案，包括动态定位DP电缆船、缆驳船和登陆辅助船等以及对现有船舶的升级改造模式等。

他还介绍了各种不同船型应对不同水深、距离、环境条件等的优势与限制等以及现有船舶改造案例等。在展望深远海风电海缆安装未来的环节，胡广表示，在电缆选择和设计阶段就应该考虑到安装方法，包括提高深埋技术以及对工艺的改进、提高窗口利用效率和做好电缆的保护等，这一点变得越来越重要。还要考虑软件标准的提升以及经济性平衡等各方面。

最后，他还介绍了当前水下设备的升级技术、案例以及因ROV技术进步带来的施工模式的具体变化等精彩内容

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