我國海域面積遼闊，海洋文章大有可為。當(dāng)莆田的海風(fēng)點亮房間的燈，當(dāng)鹽城的海風(fēng)聯(lián)通5G的網(wǎng)，當(dāng)汕頭的海風(fēng)驅(qū)動工廠的軸，人們向海攬風(fēng)發(fā)電已然成為現(xiàn)實。
　　近年來，風(fēng)電大舉在沿海“跑馬圈地”，不斷涌現(xiàn)的風(fēng)電機組成為我國海岸沿線的新景觀。作為可再生能源領(lǐng)域中極具規(guī)模開發(fā)條件和商業(yè)發(fā)展前景的新貴，我國海上風(fēng)電技術(shù)不斷發(fā)展完善，大型海上風(fēng)電基地破繭而出。國家能源局發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，截至今年9月底，全國海上風(fēng)電累計裝機1319萬千瓦。
　　然而，逐浪海上并非易事。受地理條件影響，海上風(fēng)電與陸上風(fēng)電有諸多不同，難度相對較大。從制造到建設(shè)再到運維，海上風(fēng)電發(fā)展一直受技術(shù)要求高、開發(fā)成本高等難題制約。由于水下情況復(fù)雜，海上風(fēng)機的基礎(chǔ)建造要綜合考慮海床地質(zhì)結(jié)構(gòu)、離岸距離、風(fēng)浪等級、海流情況等多個方面影響。海洋風(fēng)電風(fēng)機互聯(lián)及進一步集成后升壓送至更高電壓等級電網(wǎng)需要通過海底電纜完成，因此海底電力電纜（以下簡稱海纜）是海上風(fēng)電不可或缺的一部分，也是海上風(fēng)電區(qū)別于陸上風(fēng)電所需的專屬設(shè)備。
　　“海纜是一種高端電纜，特殊的海底工作環(huán)境對其電氣、機械、阻水等性能提出較高要求，其技術(shù)壁壘比普通電纜高得多，制造和檢測技術(shù)難度很大。”國家電線電纜質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心是我國線纜行業(yè)“國家隊”，其有關(guān)負責(zé)人稱，“與陸纜相比，海纜本身價值較高。一般一個海上風(fēng)電項目僅輸電用的海纜價值就在幾千萬甚至幾億元人民幣，其敷設(shè)成本也很高，與本身價值相近。一旦海纜敷設(shè)后再出故障，損失會非常之大。”
　　除了海纜，風(fēng)力發(fā)電用耐扭曲軟電纜（又稱風(fēng)能電纜）也是海上風(fēng)電需要用到的一種電纜。“風(fēng)能電纜需要具備高柔軟性，以耐受隨風(fēng)機扭轉(zhuǎn)而造成的扭曲。”中心有關(guān)負責(zé)人稱，“長期以來，這兩種電纜都主要依靠進口，技術(shù)的缺失制約了我國海上風(fēng)電項目工程的實施，也阻礙了海上風(fēng)電事業(yè)的發(fā)展。”
　　如何解決海上風(fēng)電電纜關(guān)鍵技術(shù)和配套產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化難題？中心圍繞技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)品試制、檢測評估、工程應(yīng)用和標(biāo)準(zhǔn)制定等方面作了大量卓有成效的工作。
　　在形成海上風(fēng)電電纜標(biāo)準(zhǔn)體系方面，中心結(jié)合國內(nèi)外的研究成果，經(jīng)過多年研究和大量開發(fā)試驗，制定了關(guān)于海纜及附件的GB/ T 32346—2015 和 JB/T 11167—2011系列標(biāo)準(zhǔn)，以及對應(yīng)不同風(fēng)機功率的關(guān)于風(fēng)能電纜的GB/T 29631—2013和GB/T 33606—2017兩項標(biāo)準(zhǔn)。以上標(biāo)準(zhǔn)均為國內(nèi)首創(chuàng)，填補了國內(nèi)有關(guān)高端電纜產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的空白，為全面考核海上風(fēng)電用高端電纜系統(tǒng)的質(zhì)量和可靠性提供了技術(shù)依據(jù)，使海上風(fēng)電電纜產(chǎn)品更加系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化、完善化。
　　在建立海上風(fēng)電電纜檢測服務(wù)平臺方面，中心引進先進高端檢測設(shè)備，籌建了行業(yè)最大的高壓試驗大廳，具備了進行超高壓海底電纜型式試驗和預(yù)鑒定試驗的技術(shù)能力。針對海纜的特殊運行環(huán)境，中心在試驗方法中設(shè)計了導(dǎo)體透水試驗裝置，具備200米水深的試驗?zāi)芰Γ溲兄频闹睆?m的張力彎曲試驗機可以滿足高壓大截面海纜的張力彎曲試驗，為高壓海纜運行的可靠性提供了有力保證。針對風(fēng)能電纜的運行特點，中心在試驗方法中設(shè)計了高低溫扭轉(zhuǎn)試驗裝置等關(guān)鍵項目的檢測裝置，可以滿足66kV及以下風(fēng)能電纜的高低溫扭轉(zhuǎn)試驗的需求，并建立了國內(nèi)第一個能夠?qū)嵤╋L(fēng)能電纜試驗的實驗室。
　　在突破海底電纜關(guān)鍵制造技術(shù)方面，中心聯(lián)合生產(chǎn)企業(yè)突破了海纜軟接頭等產(chǎn)品制造技術(shù)瓶頸，使得220kV以下海纜完全替代了進口產(chǎn)品，交貨周期縮短了近三分之二，產(chǎn)品價格降低了約80%，為500kV海纜的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。“海纜軟接頭通常用于海纜的接續(xù)，以保證海纜更大長度的實現(xiàn)，有時也作為海纜遇到故障后維修的一種手段。海纜軟接頭的制造包括導(dǎo)體分層銀釬焊接、絕緣、屏蔽以及鉛套的恢復(fù)，是海纜制造中難度較大的關(guān)鍵技術(shù)。”中心有關(guān)負責(zé)人表示，目前220kV的海纜軟接頭制造技術(shù)已經(jīng)突破國外封鎖，并得到工程驗證。
　　據(jù)介紹，中心搭建的海上風(fēng)電電纜檢測服務(wù)平臺已應(yīng)用在國內(nèi)各大海上風(fēng)電項目及類似工程中。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，這些工程中用到的超高壓海纜共計約793km，預(yù)計用耐扭曲軟電纜的數(shù)量超過了500km，產(chǎn)生的經(jīng)濟價值超26億元。由于突破了海纜制造及檢測評估核心技術(shù)，整個海上風(fēng)電行業(yè)的裝備水平得到提升，相關(guān)產(chǎn)品逐步實現(xiàn)國產(chǎn)化，其替代的進口產(chǎn)品價值約為70億元。同時，部分產(chǎn)品還實現(xiàn)了出口，獲得了原本被歐洲和日本等地企業(yè)占領(lǐng)的海外市場，助力“一帶一路”建設(shè)。中心由此獲得了2018年度中國機械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎一等獎和2019年度上海市科技進步二等獎。
　　風(fēng)從海上來，潮起正揚帆。在“雙碳”目標(biāo)引領(lǐng)下，中心以奮進者的姿態(tài)、以領(lǐng)跑者的風(fēng)范，引領(lǐng)新能源檢測技術(shù)發(fā)展，為我國海上風(fēng)電項目工程的成功實施提供了堅實支撐，還將繼續(xù)在創(chuàng)造新能源產(chǎn)業(yè)美好未來的道路上貢獻力量。

□本報記者 陳 靜