7000多吨有多重?相当于80多节满载的火车货运车厢。那么一盘重达7000多吨的海底电缆,如何在广阔的海洋深处敷设呢?
广西涠洲岛,远离陆地超24海里,一直采用“离网模式”供电,依赖柴油、燃气发电,“孤网运行”,和陆地城市、乡村相比,岛上用电常常“捉襟见肘”。这条“盘龙”,正是在涠洲岛入海,它是怎样安卧海底,又会有怎样的大作用?
绝缘材料突破:我们自己的“龙鳞甲”
南方电网220千伏涠洲岛跨海联网工程自北海220千伏墩海变电站起,至220千伏涠洲变电站止,采用“陆缆+海缆+陆缆”的方式将涠洲岛供电与“大电网”相连。整个跨海联网工程新建线路47.9千米,其中最复杂、最关键的环节就是敷设44.8千米的海底电缆。
这项工程不仅是北部湾首个220千伏跨海联网工程,这条黑色的电缆“盘龙”,还是国内首条使用国产绝缘材料的220千伏海底电缆。
我们常见的陆地电缆常规工艺,是先给电缆加上“金属铠甲”作保护,再在外面裹一层护套。但在海底电缆的护套外,还多了一层混合着沥青的钢和铜的铠装层,可以增加电缆的抗拉强度、抗压强度和防腐蚀能力,以应对海底复杂的环境。
想穿国产的“龙鳞甲”,这历程并不容易,要理解到它技术突破的含金量,则要先了解关键原材料——交联聚乙烯绝缘料。若将海底电缆比作深海中的“能源传输通道”,交联聚乙烯绝缘料就是通道的“核心防护屏障”,是海缆安全运行的关键保障。
在过去,高电压等级交联聚乙烯绝缘料长期依赖进口,是行业突出的技术短板。与此同时,海底电缆长期服役于海洋环境,维护难度远高于陆地电缆,一段段海缆相接的工厂接头是海缆系统中的薄弱环节,容易发生局部故障,影响整条海缆的安全运行。因此,海缆设计还要尽可能减少接头数量,保证线路的连续性。
敷设前要保证“披甲”方能入海,技术团队下了大力气,连续攻关破解海缆技术的密码,在国产电缆绝缘连续挤出抗焦烧技术、大长度挤出工艺、工厂软接头制作等方面均取得重大成绩,实现了绝缘材料的国产化突破,不仅打破了国外技术垄断,降低了原材料采购成本,缩短了交货周期,更为我国海上风电、岛屿联网等重大工程,提供了自主可控的“电缆铠甲”。
多项技术合力:入海“龙踞何处”?
要在茫茫海底敷设电缆,难度不亚于穿针引线,怎么才能做到精准无误?关键就在“德京106”号海缆敷设船上。敷设船的核心功能包括电缆装载、海底开沟、电缆铺设、抢修施工、后保护施工等,工程采用“边敷边埋”施工工艺,最大埋设深度达到4.3米。
此外,建设团队还设计出了拥有超大埋设能力的拖拽式水下埋设犁。
当进行到中间段海缆敷设时,将犁刀缓慢下放至设计埋设深度,敷设船拖拽埋设犁向前行进,犁刀配合高压水柱冲开泥沙,电缆随之稳稳“躺”入沟中,再被冲刷起的泥沙覆盖,一气呵成。
敷设作业船配备了全回转自动控制功能系统、海缆埋深检测系统等全自动化施工设备,可实时控制船只航行方向、速度和水下埋设犁的敷设状态、位置以及海缆敷设张力等,避免敷设过程损伤电缆。可以说,在海里不但有“手脚”干活,还有“眼睛”看路,确保海底施工全程可观、可测、可控。
减少环境干扰:如何“穿海不闹海”?
涠洲岛是我国地质年龄最年轻的火山岛,拥有2990公顷珊瑚礁,近年来,在多方共同努力下,涠洲岛海洋生态环境持续改善,珊瑚礁生态系统逐渐恢复,优良的生态环境吸引了布氏鲸等珍稀海洋生物频频现身。而重达7000多吨的海缆在海底穿行,不仅途经北部湾二长棘鲷长毛对虾国家级水产种质资源保护区,还需要穿越涠洲岛周边敏感的珊瑚礁,如何做到绿色施工,减少对环境的干扰?
建设团队通过“水平定向钻穿管+海缆敷埋+铸铁套管+混凝土联锁排”综合保护施工方案,减少航道疏浚工程量约6万方,最大程度保护海洋动植物的生存环境;同时“三维地质建模+定向钻精准穿越”双管齐下,从海床下25米深处穿越珊瑚礁,较传统施工减少85%海底扰动面积。
在跨海联网工程建设全过程,广西水产科学研究院、中国水产科学研究院南海所、广西海洋科学院等单位联合在涠洲岛海域布设13个监测站位,以一套严密的立体生态监测体系,对水质、沉积物及珊瑚生态进行全方位跟踪“体检”。
经过连续环境监测和样本分析,广西水产科学研究院相关监测报告显示,在海缆敷设施工过程中,周边海域表层海水浊度、叶绿素浓度均处于正常环境波动范围,海水水质维持第一类标准,珊瑚礁生态系统结构完整、功能正常。其间,还监测到35头次鲸豚在涠洲岛附近巡游,小动物们的“实际行动”证明了海缆敷设施工对海洋环境的扰动小,防污帘等环保措施落实到位。可以说,“盘龙”穿海全程不“闹海”、不“扰民”,与海底“邻居”们和谐相处。
此外,该工程还将实施渔业资源生态补偿方案,以千万级的资金投入科学放流修复资源,将投放3700万个单位的鱼、虾、贝类进行渔业资源修复,并全周期监测守护海洋生态环境,打造国内首个“补、护、管、测”一体化的系统性生态补偿标杆。这条“盘龙”经过16个日夜,从北海涠洲岛穿越北部湾海底,抵达北海侧海缆登陆点,海缆敷设施工圆满完成。
从材料自主到智能施工,从生态保护到能源升级,整体工程投运后,涠洲岛即将结束“孤网运行”,彻底解决岛上公共电源不足问题,为“最美海岛”源源不断赋能;同时,也为未来北部湾海上风电提供关键送出通道,成为广西向海图强的能源新支点。




