近年來，綠色能源產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電發(fā)展迅速，東部沿海地區(qū)得益于豐富的風(fēng)力資源，越來越多的風(fēng)電場選址這里，在離海岸數(shù)十公里的海上，一座座風(fēng)機(jī)整齊排列，為沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供源源不斷的動力。
那么海上風(fēng)力發(fā)電只要風(fēng)機(jī)不停的轉(zhuǎn)動就可以了嗎？并不是！風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)動只能產(chǎn)生電，如果沒有渠道把發(fā)出來的電順利送出去，那么風(fēng)機(jī)就只能停機(jī)斷發(fā)，有風(fēng)卻不能用的痛苦大概只有風(fēng)電人才懂吧！
海上風(fēng)電是怎樣送出去的呢？
其實(shí)海上發(fā)電和陸地發(fā)電輸送方式基本一致。
舉個例子：中國綠發(fā)的江蘇東臺海上風(fēng)電場風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動產(chǎn)生690V的電經(jīng)箱式變壓器將電壓升壓到35KV，通過8條集電線路到達(dá)海上升壓站，升壓站再次將電壓升壓到220KV，通過海底電纜送到陸上集控中心，最終通過電網(wǎng)調(diào)配就成了我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活用的電了。剛剛說到，海上風(fēng)電場通常距離陸地有數(shù)十公里，與陸地上動輒數(shù)百上千公里的輸電線路相比，看似輕而易舉，但是在海面上又不能立桿架塔，電力輸送就只有一個方法，鋪設(shè)海底電纜，通過一條看不見的“大動脈”把海上的風(fēng)電輸送到陸地上。
海纜輸電有那么困難嗎？
答案是很困難！江蘇東臺風(fēng)電場位于江蘇省東臺市東沙和北條子泥之間的江家塢水域，距離海岸有36公里。
從海上升壓站到陸上集控中心，單根海纜長度達(dá)到34千米，總共需要鋪設(shè)3根海纜，連起來可以環(huán)繞北京五環(huán)一圈。海纜里面集成了傳輸導(dǎo)體、光纖和鋼鎧保護(hù)層，還需要包覆防腐絕緣材料，單根海纜外圈直徑達(dá)到141.7mm，與一支圓珠筆的長度相當(dāng)，1千米海纜重量就超過40噸。
由于海纜對生產(chǎn)工藝要求十分高，加上受風(fēng)電場所處海域水深限制，運(yùn)輸船載重受限，東臺海上風(fēng)電場的每根海纜都是分成17千米的兩段，運(yùn)輸?shù)胶Ｉ现筮B接在一起，在海上潮間帶區(qū)域，海水水深隨著潮漲潮落波動起伏，施工船舶只能借著漲潮期間水位達(dá)到一定深度才能開工，每天的作業(yè)時間非常有限。
海纜鋪設(shè)的過程就如同播種小麥一樣，施工船舶通過海纜埋設(shè)犁在海床劃出2-3米深的纜溝，將海纜放進(jìn)纜溝，然后再將海纜埋好，如此一來，海纜鋪設(shè)就完成了。
但是，這并不意味著海纜埋好就不用管了。一方面，東臺海上風(fēng)電場的海纜鋪設(shè)在海床復(fù)雜多變的潮間帶，潮溝與沙脊交錯分布著許多可移動型沙坡，在海水的流動沖刷作用下容易造成海纜外露和懸跨，存在海纜破損的可能，影響海纜輸電安全。
另外，這里漁業(yè)生產(chǎn)以及施工活動密集，船舶過往頻繁，船舶拋錨、漁業(yè)活動也很容易破壞海纜，一旦海纜被拖拽、掛斷，會嚴(yán)重威脅海上風(fēng)電的安全穩(wěn)定運(yùn)行，要知道，風(fēng)電場有50臺4兆瓦風(fēng)機(jī)，總裝機(jī)容量20萬千瓦，每天可發(fā)電量約150萬千瓦時，一旦海纜發(fā)生故障，搶修大約需要15天時間，將造成2250萬千瓦時的電力損失，這些電可供近8000戶家庭使用一年。
怎樣保證海纜的安全？
中國綠發(fā)為了解決海纜的安全問題研發(fā)出一套海底光電復(fù)合纜懸跨及入侵事件自動識別系統(tǒng)，很高大上是不是！那具體是怎樣回事呢？
東臺海上風(fēng)電場利用BOTDA光纖監(jiān)測技術(shù)實(shí)時監(jiān)測海纜狀態(tài)。BOTDA指的是布里淵光時域分析技術(shù)，原理就是光纖的布里淵頻移和光纖應(yīng)變或溫度的變化量成正比，通過光信號的傳播與接收就能知道哪個位置的海纜出了問題。
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這個系統(tǒng)可以形象的理解為，海纜里有一條光纖跑道光信號在陸上集控中心起跑，如果海纜遇到外力或懸跨產(chǎn)生應(yīng)變或者溫度發(fā)生了變化，光信號就跟著飄了，不知不覺中多跑了一段路。根據(jù)光信號出發(fā)和到達(dá)的時間差就能夠計算出光信號是在哪里“出事兒”了，再結(jié)合海纜和海圖的經(jīng)緯度信息，工作人員就能定位海纜發(fā)生故障的位置，精準(zhǔn)度可以達(dá)到1米以內(nèi)。那么海纜要是出問題了怎么辦？搶修人員就要立即前往故障區(qū)域進(jìn)行排查，如果是懸跨問題就要及時人工沖埋，把露出來的海纜重新埋好，不然海纜的使用壽命會大打折扣，如果發(fā)生更嚴(yán)重的破損整個風(fēng)電場就只能停機(jī)斷發(fā)，爭取在最短的時間內(nèi)把海纜修復(fù)好。
船舶入侵又是怎么識別的？
為了保證風(fēng)電場和海纜的安全，東臺海上風(fēng)電場在風(fēng)電場區(qū)和海纜區(qū)域劃出了一道電子警戒線，警戒線上設(shè)置了AIS應(yīng)答器，它們就像是時刻站崗的護(hù)衛(wèi)一樣，隨時查驗(yàn)是否有船舶靠近。
場區(qū)的維修船也要進(jìn)入警戒范圍，會提前在系統(tǒng)里記錄船只信息，AIS識別出“自己人”就會放行，感應(yīng)到陌生船只進(jìn)入警戒范圍就會發(fā)出信號，警告入侵船只盡快駛離。同時向風(fēng)電場發(fā)出報警，提醒工作人員及時處置突發(fā)情況，風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)也會緊盯報警區(qū)域?yàn)楣ぷ魅藛T提供現(xiàn)場實(shí)時畫面，以便確認(rèn)發(fā)生入侵事件的精準(zhǔn)信息。
得益于這套“獨(dú)門秘籍”，中國綠發(fā)在東臺海上風(fēng)電場實(shí)現(xiàn)了海纜狀態(tài)實(shí)時監(jiān)測，提高了巡檢效率，降低了海纜故障率，保障海上風(fēng)電場運(yùn)行安全，為千家萬戶送去更多的清潔電力，為美好生活增添綠色動力。
