国家电线电缆质检中心：风行海上 电入万家

　　我国海域面积辽阔，海洋文章大有可为。当莆田的海风点亮房间的灯，当盐城的海风联通5G的网，当汕头的海风驱动工厂的轴，人们向海揽风发电已然成为现实。
　　近年来，风电大举在沿海“跑马圈地”，不断涌现的风电机组成为我国海岸沿线的新景观。作为可再生能源领域中极具规模开发条件和商业发展前景的新贵，我国海上风电技术不断发展完善，大型海上风电基地破茧而出。国家能源局发布的数据显示，截至今年9月底，全国海上风电累计装机1319万千瓦。
　　然而，逐浪海上并非易事。受地理条件影响，海上风电与陆上风电有诸多不同，难度相对较大。从制造到建设再到运维，海上风电发展一直受技术要求高、开发成本高等难题制约。由于水下情况复杂，海上风机的基础建造要综合考虑海床地质结构、离岸距离、风浪等级、海流情况等多个方面影响。海洋风电风机互联及进一步集成后升压送至更高电压等级电网需要通过海底电缆完成，因此海底电力电缆（以下简称海缆）是海上风电不可或缺的一部分，也是海上风电区别于陆上风电所需的专属设备。
　　“海缆是一种高端电缆，特殊的海底工作环境对其电气、机械、阻水等性能提出较高要求，其技术壁垒比普通电缆高得多，制造和检测技术难度很大。”国家电线电缆质量监督检验中心是我国线缆行业“国家队”，其有关负责人称，“与陆缆相比，海缆本身价值较高。一般一个海上风电项目仅输电用的海缆价值就在几千万甚至几亿元人民币，其敷设成本也很高，与本身价值相近。一旦海缆敷设后再出故障，损失会非常之大。”
　　除了海缆，风力发电用耐扭曲软电缆（又称风能电缆）也是海上风电需要用到的一种电缆。“风能电缆需要具备高柔软性，以耐受随风机扭转而造成的扭曲。”中心有关负责人称，“长期以来，这两种电缆都主要依靠进口，技术的缺失制约了我国海上风电项目工程的实施，也阻碍了海上风电事业的发展。”
　　如何解决海上风电电缆关键技术和配套产业国产化难题？中心围绕技术开发、产品试制、检测评估、工程应用和标准制定等方面作了大量卓有成效的工作。
　　在形成海上风电电缆标准体系方面，中心结合国内外的研究成果，经过多年研究和大量开发试验，制定了关于海缆及附件的GB/ T 32346—2015 和 JB/T 11167—2011系列标准，以及对应不同风机功率的关于风能电缆的GB/T 29631—2013和GB/T 33606—2017两项标准。以上标准均为国内首创，填补了国内有关高端电缆产品标准的空白，为全面考核海上风电用高端电缆系统的质量和可靠性提供了技术依据，使海上风电电缆产品更加系统化、标准化、完善化。
　　在建立海上风电电缆检测服务平台方面，中心引进先进高端检测设备，筹建了行业最大的高压试验大厅，具备了进行超高压海底电缆型式试验和预鉴定试验的技术能力。针对海缆的特殊运行环境，中心在试验方法中设计了导体透水试验装置，具备200米水深的试验能力，其研制的直径6m的张力弯曲试验机可以满足高压大截面海缆的张力弯曲试验，为高压海缆运行的可靠性提供了有力保证。针对风能电缆的运行特点，中心在试验方法中设计了高低温扭转试验装置等关键项目的检测装置，可以满足66kV及以下风能电缆的高低温扭转试验的需求，并建立了国内第一个能够实施风能电缆试验的实验室。
　　在突破海底电缆关键制造技术方面，中心联合生产企业突破了海缆软接头等产品制造技术瓶颈，使得220kV以下海缆完全替代了进口产品，交货周期缩短了近三分之二，产品价格降低了约80%，为500kV海缆的开发奠定了基础。“海缆软接头通常用于海缆的接续，以保证海缆更大长度的实现，有时也作为海缆遇到故障后维修的一种手段。海缆软接头的制造包括导体分层银钎焊接、绝缘、屏蔽以及铅套的恢复，是海缆制造中难度较大的关键技术。”中心有关负责人表示，目前220kV的海缆软接头制造技术已经突破国外封锁，并得到工程验证。
　　据介绍，中心搭建的海上风电电缆检测服务平台已应用在国内各大海上风电项目及类似工程中。统计数据显示，这些工程中用到的超高压海缆共计约793km，预计用耐扭曲软电缆的数量超过了500km，产生的经济价值超26亿元。由于突破了海缆制造及检测评估核心技术，整个海上风电行业的装备水平得到提升，相关产品逐步实现国产化，其替代的进口产品价值约为70亿元。同时，部分产品还实现了出口，获得了原本被欧洲和日本等地企业占领的海外市场，助力“一带一路”建设。中心由此获得了2018年度中国机械工业科学技术奖一等奖和2019年度上海市科技进步二等奖。
　　风从海上来，潮起正扬帆。在“双碳”目标引领下，中心以奋进者的姿态、以领跑者的风范，引领新能源检测技术发展，为我国海上风电项目工程的成功实施提供了坚实支撑，还将继续在创造新能源产业美好未来的道路上贡献力量。

□本报记者 陈 静