日前,意大利電纜巨頭普睿司曼(Prysmian)旗下全球最先進(jìn)電纜敷設(shè)船“蒙娜麗莎”號(Monna Lisa)從西班牙卡塔赫納港啟航,搭載首根高壓交流(HVAC)出口電纜前往美國弗吉尼亞州沿海,標(biāo)志著美國在建規(guī)模最大的海上風(fēng)電項(xiàng)目——弗吉尼亞海上風(fēng)電(CVOW)進(jìn)入關(guān)鍵施工階段。該項(xiàng)目建成后將為66萬戶家庭提供清潔電力,成為美國能源轉(zhuǎn)型的標(biāo)志性工程。
“蒙娜麗莎”號是普睿司曼船隊(duì)中技術(shù)最先進(jìn)的電纜敷設(shè)船,全長171米,配備19,000噸級電纜轉(zhuǎn)盤和DP3動(dòng)力定位系統(tǒng),可在3000米深海環(huán)境下作業(yè)。此次運(yùn)輸?shù)氖赘娎|為33kV海底電纜,采用交聯(lián)聚乙烯(XLPE)絕緣技術(shù),具備高耐溫性(90℃長期運(yùn)行)和抗老化性能,單根長度達(dá)120公里,可滿足大規(guī)模電力傳輸需求。
根據(jù)計(jì)劃,“蒙娜麗莎”號將在未來兩周內(nèi)完成電纜敷設(shè)作業(yè)。其創(chuàng)新設(shè)計(jì)包括:配備3MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)和高壓岸電連接,可減少85%氮氧化物排放和40%燃料消耗;可同時(shí)進(jìn)行電纜敷設(shè)和埋設(shè),每日可完成20公里電纜安裝,效率較傳統(tǒng)船舶提升30%;搭載實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng),可精確控制電纜張力和埋深,確保海底電纜免受漁業(yè)活動(dòng)和海流侵蝕。
CVOW項(xiàng)目位于弗吉尼亞海灘以東43公里海域,總投資約20億歐元,計(jì)劃安裝176臺西門子歌美颯14.7MW海上風(fēng)機(jī),總裝機(jī)容量達(dá)2.6GW,建成后將超越英國Dogger Bank成為全球最大海上風(fēng)電場。項(xiàng)目面臨多重技術(shù)挑戰(zhàn):
復(fù)雜海床條件:作業(yè)區(qū)域海底覆蓋堅(jiān)硬砂巖,需采用專用犁式埋設(shè)設(shè)備,確保電纜埋深達(dá)2.5米以抵御拖網(wǎng)漁船破壞;
超長電纜系統(tǒng):項(xiàng)目共需敷設(shè)9根獨(dú)立出口電纜,總長度566公里,相當(dāng)于紐約到芝加哥的直線距離,創(chuàng)美國海上風(fēng)電項(xiàng)目紀(jì)錄;
電網(wǎng)整合難題:電力將通過陸上變電站并入弗吉尼亞電網(wǎng),需解決遠(yuǎn)距離輸電的穩(wěn)定性問題,普睿司曼與TenneT合作開發(fā)的HVDC技術(shù)將在后續(xù)階段應(yīng)用。
CVOW項(xiàng)目是美國實(shí)現(xiàn)2030年30GW海上風(fēng)電目標(biāo)的關(guān)鍵拼圖。盡管面臨政策不確定性(如特朗普政府可能的監(jiān)管審查),該項(xiàng)目仍展現(xiàn)出重大戰(zhàn)略意義:創(chuàng)造1400個(gè)直接就業(yè)崗位,帶動(dòng)弗吉尼亞州船舶制造、港口物流等產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,預(yù)計(jì)年經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)超5億美元;首次在美國應(yīng)用XLPE絕緣高壓直流電纜技術(shù),為未來大西洋沿岸風(fēng)電集群的電網(wǎng)互聯(lián)奠定基礎(chǔ)。
普睿司曼作為該項(xiàng)目電纜總承包商,整合了全球資源。電纜由意大利Arco Felice和芬蘭Pikkala工廠生產(chǎn),導(dǎo)體采用高純度無氧銅,導(dǎo)電率提升3%;DEME集團(tuán)“Orion”號安裝船同步進(jìn)行單樁基礎(chǔ)施工,形成“電纜鋪設(shè)-風(fēng)機(jī)安裝”并行作業(yè)模式;與西門子能源合作開發(fā)智能電纜監(jiān)測系統(tǒng),可實(shí)時(shí)預(yù)警局部放電等潛在故障。