國產(chǎn)首條220kV海上風(fēng)電“大動(dòng)脈”成功投入運(yùn)行

近日，龍?jiān)锤＝先蘸Ｉ?0萬千瓦風(fēng)電一期項(xiàng)目順利完成220kV海底電纜倒送電，標(biāo)志著由龍?jiān)粗心芄矩?fù)責(zé)打造的國產(chǎn)首條220kV海上風(fēng)電“大動(dòng)脈”成功投入運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)220kV海底電纜敷設(shè)工程的歷史性突破。

勇于擔(dān)當(dāng)，挺進(jìn)海上

近年來，海上風(fēng)電以其豐富的風(fēng)能資源、穩(wěn)定的發(fā)電輸出、優(yōu)越的盈利能力，成為了風(fēng)電開發(fā)的“必爭之地”，但海上惡劣的施工環(huán)境、復(fù)雜的技術(shù)難題卻使多數(shù)開發(fā)商只能“望洋興嘆”。龍?jiān)措娏ψ鳛樽罹邔?shí)力的風(fēng)電開發(fā)商，始終高度重視海上風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展，早在2010年就投產(chǎn)了世界首個(gè)海上(潮間帶)風(fēng)電項(xiàng)目，并以此為基礎(chǔ)建成國內(nèi)最大海上風(fēng)電場。

2014年，中國長江以南第一個(gè)海上風(fēng)電項(xiàng)目——龍?jiān)锤＝ㄆ翁锬先諐u40萬千瓦海上風(fēng)電項(xiàng)目開工建設(shè)。該項(xiàng)目采用220kV光電復(fù)合海底電纜線路作為其送出“大動(dòng)脈”，這是國產(chǎn)首條220kV單芯長距離海底電纜，也是現(xiàn)階段世界上最大截面積的單芯海纜，其重要意義和施工難度不言而喻。作為南日海上風(fēng)電項(xiàng)目的主要技術(shù)支持單位，龍?jiān)粗心芄居绿糁負(fù)?dān)，承擔(dān)了此次海底電纜敷設(shè)的技術(shù)攻關(guān)工作，第一時(shí)間成立了“海上風(fēng)電工程技術(shù)研究室”，抽調(diào)精干力量開展高壓海纜敷設(shè)的研究與實(shí)施工作。

陽光、海浪、沙灘……在多數(shù)人眼中，大海是浪漫和美麗的象征，可是在海上風(fēng)電人的眼中，大海卻是另一番景象：舒適的陽光變成灼熱的紫外線，如果沒有做好必要的紫外線防護(hù)，連續(xù)數(shù)小時(shí)的海上作業(yè)會(huì)對皮膚造成極大傷害;溫柔的浪花變作翻滾的巨浪，用永不停歇的沖刷和撞擊，考驗(yàn)著海上風(fēng)電施工裝備的性能和作業(yè)人員的體能，成為海上風(fēng)電施工的最大障礙;就連再平常不過的淡水，也成了海上風(fēng)電建設(shè)的稀缺資源。

在變幻莫測的海洋腹地修建風(fēng)電場，其困難程度常人無法想象：南日項(xiàng)目地處臺灣海峽，春冬季節(jié)為盛風(fēng)期，夏秋季節(jié)頻繁受臺風(fēng)影響，全年風(fēng)浪不停歇，施工作業(yè)有效時(shí)間極為有限;項(xiàng)目處在華南褶皺帶東緣，海底地質(zhì)主要為堅(jiān)硬的花崗巖海床，巖體復(fù)雜多變、巖面起伏劇烈，海纜敷設(shè)需要充分考慮地形和地質(zhì)條件的變化;我國現(xiàn)有的海纜敷設(shè)船大多是由普通駁船改造，其質(zhì)量和敷設(shè)能力參差不齊，專業(yè)船機(jī)裝備非常缺乏，大直徑海纜敷設(shè)經(jīng)驗(yàn)幾乎為零……

面對這樣的困境，龍?jiān)粗心芄镜募夹g(shù)人員扎根項(xiàng)目建設(shè)一線，他們把家安在了海上、把實(shí)驗(yàn)室設(shè)在了船上，以“戰(zhàn)天斗海”的豪情和志在必得的信心迎接挑戰(zhàn)，在茫茫的大海上演繹著國電龍?jiān)慈说娘L(fēng)采。

2015年6月，福建莆田南日島海上風(fēng)電場一期項(xiàng)目220kV海底電纜工程順利獲得核準(zhǔn)，同年9月，該工程正式開工建設(shè)。

因地制宜，謀定后動(dòng)

為保障海纜送出工程如期投產(chǎn)，龍?jiān)粗心芄炯夹g(shù)人員調(diào)研和考察了國內(nèi)幾乎所有的高壓海纜施工案例，查閱了海量的國外文獻(xiàn)，進(jìn)行了不計(jì)其數(shù)的數(shù)值和實(shí)驗(yàn)?zāi)M，并組織專家、供應(yīng)商、設(shè)計(jì)和施工單位進(jìn)行反復(fù)論證。經(jīng)過近一年的不斷推翻和調(diào)整，終于制定了詳細(xì)周密的海纜敷設(shè)方案：根據(jù)海底地形地質(zhì)變化，將海纜工程分為六種施工區(qū)段，每個(gè)區(qū)段都采用與其水深地質(zhì)情況相匹配的敷設(shè)方式和保護(hù)方法。

海纜敷設(shè)所在海床整體成V形，水道兩側(cè)地形坡度較大，易造成海纜懸空，海流的反復(fù)沖刷會(huì)導(dǎo)致海纜外部鎧裝層磨損、變形、振動(dòng)，甚至引發(fā)海纜絕緣擊穿等嚴(yán)重故障。為確保海纜敷設(shè)穩(wěn)定，公司引進(jìn)了世界上最先進(jìn)的淺地層剖面探測儀詳細(xì)勘察海纜路徑，精確掌握海底地形起伏情況;同時(shí)，在海纜敷設(shè)期間，實(shí)時(shí)測定船只方位，精確控制敷纜設(shè)備按預(yù)定的海纜長度和余量布放，確保海纜以預(yù)定深度埋設(shè)在起伏不平的海底。

海纜的下海段和登陸段暗礁叢生、地形復(fù)雜、養(yǎng)殖區(qū)密布，不利于大型施工船舶和設(shè)備作業(yè)。為此，公司制定了《海纜長距離登陸方案》，引入水陸兩用挖掘機(jī)開挖電纜溝槽，在登陸端采用岸上牽引的方式將海纜引入終端站，并利用潮水變化規(guī)律，采取必要的船推、錨拉等措施保證海纜轉(zhuǎn)彎半徑及安全，順利實(shí)現(xiàn)海纜兩端的長距離登陸，保證敷設(shè)工程質(zhì)量。

海纜通常需埋入泥面以下兩米，以保護(hù)海纜免受沖刷，但由于海底基巖裸露區(qū)域地質(zhì)堅(jiān)硬，水下開槽困難，電纜沖埋保護(hù)代價(jià)高昂。經(jīng)過充分的實(shí)地調(diào)研和研究，公司技術(shù)人員因地制宜，制定了3種海纜專項(xiàng)保護(hù)方案：對水深超過30米的基巖裸露區(qū)域，采用拋石保護(hù);對水深較淺基巖裸露區(qū)域，采用新型哈夫管保護(hù);對潮間帶基巖裸露區(qū)域，實(shí)施石籠蓋板保護(hù)，全方位保護(hù)海纜敷設(shè)。

海纜敷設(shè)區(qū)域的供電、供水等管線較多，施工組織如若不善，將會(huì)對此類“生命管線”產(chǎn)生破壞性影響，后果不堪設(shè)想。為充分保護(hù)海纜敷設(shè)范圍內(nèi)的管道線路，公司根據(jù)施工海域特點(diǎn)，結(jié)合已有的管線交叉案例，組織海洋物探專家和海纜敷設(shè)專家制定了《海纜交叉跨越專項(xiàng)方案》，通過綜合利用旁掃聲吶、磁力儀以及管線儀等海洋物探手段，精確掌握施工區(qū)域的線纜和其他障礙物的具體位置及走向。在海纜敷設(shè)過程中，盡量避免與已有管線交叉重疊，若必須交叉，則在交叉部位采用特殊方式進(jìn)行保護(hù)。

鍥而不舍，金石可鏤

2016年4月26日，第一條海纜開始敷設(shè)。此時(shí)正值春夏交接之際，大風(fēng)和濃霧天氣交替出現(xiàn)，施工海域潮流變化巨大，天氣反復(fù)無常，經(jīng)常清晨還是艷陽高照，中午就突降暴雨，平均每天有效工作時(shí)間不足4個(gè)小時(shí)。此外，海纜途經(jīng)海域比預(yù)定計(jì)劃多出了不少養(yǎng)殖區(qū)，突如其來的變數(shù)使海纜敷設(shè)難度系數(shù)陡增。

困難面前，大家沒有驚慌，而是第一時(shí)間研究制定變更方案，經(jīng)過冷靜分析，決定采用“交替作業(yè)、主動(dòng)疏導(dǎo)”的施工方式與時(shí)間賽跑。根據(jù)潮水變化規(guī)律，敷纜船和起錨艇交替作業(yè)，充分利用零星的施工窗口，提高施工效率。同時(shí)，根據(jù)施工水域范圍以及施工作業(yè)要求，結(jié)合養(yǎng)殖水域位置，設(shè)置海上施工安全警戒，加強(qiáng)海事巡航檢查，引導(dǎo)其他船舶快速通航，在確保通航安全和養(yǎng)殖需求的前提下，全力搶抓工期。2016年5月7日18時(shí)，經(jīng)過各方連續(xù)12個(gè)晝夜的共同努力，福建南日海上項(xiàng)目首根海纜終于敷設(shè)成功，并順利通過耐壓試驗(yàn)，從而實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)220kV海底電纜敷設(shè)工程零的突破，打贏了南日海上風(fēng)電一期項(xiàng)目送出第一戰(zhàn)。

寶劍鋒從磨礪出，梅花香自苦寒來。多年的積累終于在這一刻收獲果實(shí)，繼破解海纜敷設(shè)難題后，龍?jiān)粗心芄竞Ｉ巷L(fēng)電技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)又相繼攻克了“復(fù)雜巖基地質(zhì)海上風(fēng)機(jī)高樁承臺基礎(chǔ)技術(shù)研究及應(yīng)用”“海上風(fēng)電機(jī)組大直徑植入式嵌巖單樁基礎(chǔ)技術(shù)研究及應(yīng)用”“海上風(fēng)電機(jī)組單葉片分體式安裝技術(shù)研究與應(yīng)用”等多項(xiàng)技術(shù)難關(guān)，榮獲“全國電力職工技術(shù)成果二等獎(jiǎng)”等3項(xiàng)重要獎(jiǎng)項(xiàng)，申報(bào)了2項(xiàng)海上風(fēng)電技術(shù)專利，填補(bǔ)了多項(xiàng)海上風(fēng)電技術(shù)空白，為集團(tuán)公司海上風(fēng)電事業(yè)健康發(fā)展保駕護(hù)航。