近日,我国自主设计建造的亚洲最大海上换流站,在距离海岸线约60公里的东海海域顺利完成安装作业,标志着这一被誉为海上风电“超级心脏”的核心设施正式就位。该换流站是海上风电柔性直流输电工程的关键节点,它的成功安装为我国深远海风电开发注入了强劲动力。
工程规模创亚洲之最
此次安装的海上换流站长约70米、宽约50米、高约30米,总重量超过2万吨,相当于一座中型航母的排水量。其核心功能是将海上风电场产生的交流电转换为直流电,通过海底电缆输送到陆上电网,实现远距离、低损耗的电力传输。
据了解,该换流站采用了全球领先的柔性直流输电技术,额定电压等级达±400千伏,传输容量可达100万千瓦,能够满足约100万户家庭的年用电需求。从设计到建造,项目团队攻克了多项世界级技术难题,实现了100%国产化。
千吨吊装挑战“深海绣花”
海上换流站的安装堪称“深海绣花”。由于换流站体积庞大、重量惊人,且海上风浪、潮汐、海流等环境因素复杂多变,吊装作业面临巨大挑战。项目团队动用亚洲最大的全回转起重船“振华30号”,采用分体式吊装方案,先后完成上部组块与下部导管架基础的高精度对接。
“安装精度要求控制在毫米级,相当于在颠簸的海面上将一根针穿入另一个针眼。”现场总指挥介绍。为了应对恶劣海况,团队利用自主研发的智能监测系统实时调整吊装姿态,最终在窗口期仅数小时的条件下,一次性成功完成安装。
技术创新引领行业突破
这座“超级心脏”凝聚了多项自主创新成果。例如,其换流阀系统采用压接式全控型电力电子器件,能够实现毫秒级功率调节,有效抑制海上风电的波动性对电网的冲击。同时,冷却系统采用海水直冷技术,在不消耗淡水的情况下保障设备稳定运行;防腐设计可抵御高盐雾、强紫外线的海洋环境,设计使用寿命达30年以上。
值得一提的是,该换流站的制造采用了模块化设计理念,将庞大的系统拆分为若干单元,在陆地车间内完成精密组装与调试,大幅降低了海上施工作业风险。整个项目从开工到安装完成,用时不到20个月,创造了同类工程的世界纪录。
深远海开发按下“加速键”
海上换流站的成功就位,不仅是一项工程里程碑,更意味着我国海上风电开发能力迈上了新台阶。目前,我国近海风电资源开发已趋于饱和,向深远海进军成为必由之路。然而,随着水深增加、离岸距离扩大,传统交流输电方式成本激增,柔性直流输电成为唯一可行的技术选择。
该换流站投运后,将成为东海深远海风电集群的“总枢纽”,将多个漂浮式风电场产生的清洁电能汇集并送出。据测算,与其配套的海上风电场年发电量可达40亿千瓦时,每年可替代标准煤约120万吨,减排二氧化碳约340万吨。
业内专家指出,海上换流站的设计、建造与安装,全面验证了我国在大型海工装备、电力电子、自动化控制等领域的综合实力。它的成功,为未来更大容量、更远距离的跨洋输电项目提供了宝贵经验。
展望:海上能源岛渐行渐近
随着“超级心脏”的到位,一幅宏伟的海上能源蓝图正加速铺展。按照规划,未来还将建设多个类似换流站,形成海上直流电网,将分散的风电、潮流能、太阳能等资源整合为稳定可靠的电源。在此基础上,依托海上换流平台,可进一步拓展“风电制氢”“海上数据中心”等新业态。
从近海到深海,从单机到集群,从输电到多能互补,我国海上风电正在经历一场深刻的变革。而这座刚刚就位的“超级心脏”,无疑是这场变革中最有力的脉动。它的每一次跳动,都将把绿色电能源源不断地输送到千家万户,助力实现碳达峰碳中和目标。