Hvad er den største bekymring for havvindkraft? Det er ikke manglen på vind, men manglende evne til at overføre den producerede elektricitet. For nylig afsluttede en 20-plus-kilometer sektion af synligt undersøisk kabel i Huangshayang-området i Rudong, Jiangsu-provinsen, sin opfyldning og begravelseskonstruktion. Dette kan virke som en teknisk sag, men det er faktisk direkte relateret til det første fleksible jævnstrøms søkablets transmission offshore vindkraftprojekt i Asien, som har passeret endnu et vigtigt sikkerhedskontrolpunkt.
Undervurder ikke disse 20-plus kilometer. Hvis søkablet svigter, kan den strøm, som vindmøllerne genererer, sidde fast på havet. Ifølge lokale projektestimat kan det daglige tab nå op på adskillige millioner yuan. Jo længere det varer, jo højere omkostninger, og hvem har råd til det?
Selve projektet er ikke en lille bedrift, der dækker vindmølleparkerne Three Gorges H6, H10 og CGN H8 med en samlet installeret kapacitet på 1,1 millioner kilowatt og en årlig elproduktion på omkring 2,4 milliarder kilowatt-timer, nok til at drive 1 million husstande. Kort sagt er dette ikke en almindelig ingeniørlinje, men en krafttransmissionskanal, der stabilt bringer stor-havvindkraft i land.
Så hvor er problemet? Den ligger i det ekstremt barske havbundsmiljø.
Huangshayang-området i Rudong ligger i den komplekse tidevandskanal i det sydlige gule hav. Vandstrømmen er ikke bare hurtig, men også kaotisk, hurtig og konstant eroderende. I nogle områder er havbunden blevet eroderet og blotlagt de søkabler, der oprindeligt var begravet nedenunder. Hvis søkablerne forbliver udsatte i lang tid, vil de så blive påvirket af ankre, fiskeredskaber og havbundsændringer? Risiciene vil helt sikkert stige, og driftssikkerheden vil blive kompromitteret.
Desuden er arbejdsforholdene her næsten på den maksimale sværhedsgrad. Den maksimale strømningshastighed i byggeområdet når 4 til 5 knob, og det historiske maksimale tidevandsområde er 9,28 meter, en af de højeste i landet. Typerne af kabler er også forskellige, herunder ±400kV DC undersøiske kabler, 220kV og 35kV AC kabler, med den største diameter på 246 millimeter. Og det mest afgørende punkt er, at søkablerne stadig er i drift under byggeriet. Hvordan kan dette gøres med strømførende kabler, stærke tidevandsstrømme og en kompleks havbund?
Shanghai Yuanwei brugte en opfyldnings- og nedgravningsløsning, hvor kerneudstyret var en ny type ROV eller undervandsrobot. Den graver ikke mekanisk for at røre undersøiske kabler, men bruger-højtryksvand til præcist at forstyrre havbunden, så kablerne naturligt synker. Fordelen ved denne fremgangsmåde er meget praktisk. Det opnår ikke kun den designede nedgravningsdybde, men minimerer også mekanisk kontaktskade på den ydre kappe. Jo højere spænding og jo dyrere søkablet er, jo vigtigere bliver denne "mindre kontakt" tilgang. Ellers kan reparationsomkostningerne være endnu højere end byggeomkostningerne.
Den egentlige udfordring ligger i, at det ikke er så enkelt som bare at sprøjte vand. Konstruktionen kombinerer høj-undervandspositionering, autonom drift og fjernovervågningssystemer. Den kan justere driftsparametrene i realtid- baseret på forskellige kabeltyper og havforhold. Havbunden er ikke flad, og søkablerne er ikke af samme specifikation. Anvendes parametrene ensartet, vil enten nedgravningsdybden være utilstrækkelig eller forstyrrelsen for stor, hvilket begge kan give problemer. Nu kan denne tilgang præcist lægge og nedgrave undersøiske kabler under komplekse havforhold, og dette trin er af betydelig værdi.
Hvorfor er denne sag værd at være opmærksom på? Fordi indenlandsk havvindkraft bevæger sig fra "hurtig installation" til "stabil transmission". I de seneste par år har mange projekter fokuseret mere på installationshastighed. Da vindmøllerne var rejst, og søkablerne var lagt, blev projektet anset for det meste afsluttet. Men da projekterne startede i drift, blev det opdaget, at havbundsvedligeholdelse og drift er de langsigtede-regnskaber. I modsætning til vindmøllevinger er søkabler ikke synlige. Når der opstår problemer, opdages de ofte først af alarmer og fører derefter til nedlukninger. Undersøgelsen og reparationen er langsommelige og dyre.
Lignende situationer er ikke unikke for Rudong. Nogle havvindmølleparker i det nære hav af Guangdong har også tidligere udført nedgravning og forstærkning af undersøiske kabel-, med samme grund som de hurtige ændringer i havbundens topografi og den betydelige erosion forårsaget af overlejring af tyfoner og tidevandsstrømme. Der er også fortilfælde i udlandet. Nogle offshore-kabelprojekter i Nordsøen i Storbritannien har tilføjet beskyttelsesforanstaltninger efter drift med samme kernelogik: at lægge søkabler betyder ikke fred i sindet. Senere vedligeholdelse og overvågning skal følge med.
Søkabeleksponering forekommer dog ikke i stor skala i alle havområder. I nogle kystnære områder med mere stabil havbund og svagere tidevandsstrømme er driftsstatus efter nedgravning meget mere stabil, og der er kun behov for regelmæssige inspektioner i fremtiden. Dette indikerer også et problem: Der er ingen en-size-passer-løsning til drift og vedligeholdelse af havvindmølleparker. Det afhænger stadig af havforhold, havbundsforhold, kabeltyper og konstruktionsmetoder. Hvordan arbejdet udføres på-stedet er mere afgørende end papirplanerne. Dette Rudong-projekt har også en anden betydning. Fleksibel transmission af undersøiske kabler med jævnstrøm er en{10}}højniveauløsning til offshore vindkrafttransmission. Den er velegnet til stor-kapacitet og lang-krafttransmission og kan mere effektivt overføre strømmen fra flere vindmølleparker til landet. Fordelene er indlysende: Den kan overføre strøm over lange afstande og stabilt og er velegnet til stor{15}}baseudvikling. Problemet ligger dog her: Jo mere avanceret systemet er, jo højere er sikkerhedskravene til søkabler. Hvis en nøglekanal svigter, er påvirkningen ikke kun på en enkelt vindmølle, men på hele vindmølleparken. Derfor, efter at de 20-plus kilometer med opfyldning og nedgravning var afsluttet, var det på overfladen kun en reparation af søkabler. Men ser man dybere, udfyldte det hullet i drift- og vedligeholdelseskapaciteter for store havvindenergiprojekter.
Tidligere sagde folk ofte, at lokalisering af udstyr var vigtigt. Nu er det klart, at det ikke er nok at have udstyr alene. Man skal også have systemintegrationsmuligheder, herunder evnen til at detektere, lokalisere, konstruere og fjernovervåge hele processen. Dette er den virkelige praktiske evne. For branchen er værdien af sådan en sag ikke bare at "få det gjort en gang". Indenlandsk havvindkraft bevæger sig mod dybere vand og længere hav, og havforholdene bliver kun mere komplekse, ikke enklere. Hvis flere projekter i fremtiden støder på problemer såsom rensning af undersøiske kabler, eksponering og gen-begravelse, vil denne løsning ikke blot være en nødberedskab, men kan blive en replikerbar standardtilgang. I sidste ende er havvindkraft en konkurrence over hele livscyklussen. Installation af vindmøllerne er kun begyndelsen. Om strømmen kan overføres stabilt til kysten og forblive pålidelig efter ti eller otte år, ligger svaret ofte under havoverfladen. Gen-begravelsen af disse 20-plus kilometer søkabler i Rudong løser ikke kun de umiddelbare risici, men sætter også et eksempel for efterfølgende lignende projekter. Den, der kan klare sig godt i denne "usynlige ingeniørkunst" under havet, vil have mere selvtillid til at tage fat på næste runde af store offshore vindkraftprojekter.
