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以全寿命周期成本为判据的近海风电场高压海底电缆选型标准施朝晖中国电建集团华东勘测设计研究院，浙江 杭州 311122摘要：随着海上风电向更大规模、更远海域发展，高压海缆作为海上升压站至陆上集控中心的送电通道，是保证风电场安全、经济运行的重要设备。
本文基于此，分析探讨以全寿命周期成本为判据的近海风电场高压海底电缆选型原则。
关键词：近海风电场；海底电缆；全寿命周期成本；故障损失成本；选型中图分类号：TM247 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2016）09-0124-02作为海上风电场最为重要的电力传输设备，高压海底电缆在实际的投入使用过程中需要投入资金较大，同时其故障也会导致风电场全部或部分弃风，基于此就需要加强对高压海底电缆型号的选择研究。
目前，国际上适用于高压海底电缆的标准很多，但是最为通用的是借助全寿命周期成本理论（LCC）的成本计算方法，推动高压海底电缆型号的选择，继而推动相关环节的优化发展。
1 海底电缆LCC模型构建1.1 海底电缆LCC模型概述所谓的全寿命周期成本指的是在设备寿命周期的期限内，在进行设备的研制、生产、运行、维护以及退役处理中所消耗的所有费用的总和。
与传统的电气设备相比较而言，高压海底电缆在实际的运用过程中具有敷设困难、损耗大、故障后影响较大的特点，继而使得海底电缆的LCC模型与传统的不同。
目前，全寿命周期成本模型为LCC=C1+C LA+C LE+C F+C M+C D[1]。
1.2 海底电缆全寿命周期成本构成通过对于前文全寿命周期成本模型的介绍，我们能够了解到海底电缆全寿命的周期成本主要由六个部分组成。
分别是：购置成本、敷设成本、损耗成本、故障损失成本、运行维护成本以及回收净投资成本。
关于这些成本的具体内容，笔者进行了下述的分析。
所谓的购置成本（C1）指的是海缆的初期投资，其主要包含进行购置海缆本体、附件以及专用工具等方面的花费，以及保险、税收、运输等费用的开支。
海上风电并网与输送方案比较随着全球对可再生能源需求的不断增加，海上风电作为一种清洁、高效的能源形式，正逐渐成为各国能源战略的重要组成部分。
本文将对比分析海上风电并网与输送方案，探寻哪种方案更具优越性。
在并网方案方面，传统陆上风电并网方案由于技术成熟、设备成本低等优势，是目前应用最广泛的并网方案。
然而，随着海上风电的大规模开发，海上风电并网方案也逐渐受到重视。
与陆上风电并网方案相比，海上风电并网方案具有更高的能量转换效率，有效避免了对土地资源的占用，更适合大规模开发。
然而，海上风电并网方案也存在设备成本高、技术难度大等问题。
在输送方案方面，陆上管道输送作为一种传统的能源输送方式，具有输送效率高、损耗小等特点，已被广泛应用于各类能源输送项目。
然而，由于海上风电的特殊地理位置，陆上管道输送并不适用。
因此，海上浮式输送和海底管道输送成为了海上风电输送的主要方案。
海上浮式输送具有施工周期短、对环境影响小等优势，但同时也存在较高的技术成本和安全隐患。
海底管道输送则具有输送效率高、可靠性好等优点，但施工难度大、成本高，且对海洋环境有一定影响。
综合考虑各种因素，海上风电并网方案与陆上风电并网方案相比具有更高的能量转换效率和更广泛的应用范围。
海上浮式输送和海底管道输送作为海上风电输送的主要方案，各具特点。
在具体项目实践中，应根据实际情况选择最合适的海上风电并网与输送方案。
随着技术的不断进步和成本的不断降低，相信海上风电并网与输送方案将在未来得到更广泛的应用，为全球能源结构的优化和环境保护做出更大的贡献。
随着全球对可再生能源需求的增加，风电作为一种清洁、可再生的能源，日益受到人们的。
然而，风电发电的不稳定性对电网的运营管理提出了挑战。
因此，风电并网成为了能源领域的研究热点。
本文将就风电并网的背景和意义、相关研究综述、研究问题与目标、研究方法与步骤、预期结果与影响以及总结与展望进行探讨。
风电并网是指将风力发电系统与电网连接，实现电力系统的互补和协调运行。
海上风电及海底电缆行业分析1、海上风电行业概述1.1、海上风电的发展历史及现状2015年12月12日，近200个缔约国在巴黎气候大会上签署了巴黎协定，各国在利用清洁能源取代传统能源，减少温室气体排放方面达成了共识。
这也意味着风力发电作为绿色发电手段将得到越来越广泛的应用，是未来推进能源转型的重要路径。
在取代煤炭发电方面，海上风电的减排效果更加显著，中国1GW的海上风电项目，每年可节省标煤消耗46.7万吨，减少二氧化碳排放约124吨。
根据世界银行集团测算，全球海上风电技术可开发潜力为71TW，海上风能储备资源达到全球电力需求的十倍以上。
近几年，全球海上风电的装机量持续增长，根据GWEC数据统计，2021年全球海上风电新增装机量21.1GW，创造了历史记录，全球海上风电装机总容量达到57.2GW。
可以预计，在碳中和背景下，海上风电将成为未来低碳发展的主线之一。
1.2、中国海上风电发展情况中国蕴藏着丰富的海上风力资源，根据报告，中国水深5-50米海域，100米高度的海上风能资源可开发量为5亿千瓦，总面积39.4万平方千米。
另外近岸潮间带、深远海也具备较丰富的风能资源。
与陆上风电相比，中国海上风电具有运行效率高，风力资源丰富，发电稳定的特点，同时中国用电主要集中在东南沿海地区，发展海上风电可以更靠近用电中心，就近消纳。
随着国家政策的大力支持以及海风成本的降低，近几年中国海上风电高速发展，已经成为了全球装机规模最大的海上风电市场。
根据GWEC统计，2021年中国海上风电新增装机量16.9GW，约占全球新增装机量80%，累计总装机量27.68GW，占全球总装机48.4%。
中国海上风电发展历程大致分为四个阶段：1）初期探索阶段（2010-2014年）中国海上风电相较于欧洲发达国家起步较晚，2010年6月，中国同时也是亚洲首个大型海上风电场——东海大桥100MW海上风电场并网发电，标志着中国海上风电产业迈出了第一步。
海上风电场建设与设备及海底电缆制造方案一、实施背景随着全球对可再生能源的需求不断增加，海上风电作为一种清洁能源形式受到了广泛关注。
海上风电场建设是实现清洁能源转型的重要途径之一。
然而，目前海上风电场建设与设备及海底电缆制造方面还存在一些挑战，如高成本、施工复杂等问题。
因此，需要通过产业结构改革来优化海上风电场建设与设备及海底电缆制造方案，提高效率和降低成本。
二、工作原理海上风电场建设与设备包括风力发电机组、海上风电塔、海上变电站等。
风力发电机组利用风能驱动叶片旋转，通过传动系统将旋转转换为电能。
海上风电塔用于支撑风力发电机组，并提供稳定的基础。
海上变电站则用于将风力发电机组产生的电能进行变压、输送和分配。
海底电缆制造是连接海上风电场与陆地电网的重要环节。
海底电缆需要具备良好的电气性能和机械强度，以保证电能的传输和安全。
海底电缆制造包括电缆芯线的绝缘、金属护套的制作、绝缘层的包覆等工艺过程。
三、实施计划步骤1. 前期准备：确定海上风电场建设的区域和规模，制定详细的建设计划，并进行可行性研究和环境评估。
2. 设备选型：根据海上风电场的特点和需求，选择适合的风力发电机组、海上风电塔和海上变电站等设备。
3. 施工准备：制定详细的施工方案，包括海上风电塔的安装、海上变电站的建设、海底电缆的敷设等。
4. 设备制造：根据需求，委托专业厂商进行风力发电机组、海上风电塔和海上变电站等设备的制造。
5. 海底电缆制造：委托专业厂商进行海底电缆的制造，包括电缆芯线的绝缘、金属护套的制作、绝缘层的包覆等工艺过程。
6. 设备安装：将风力发电机组安装在海上风电塔上，将海上变电站安装在风电场附近的海上平台上。
7. 海底电缆敷设：将海底电缆敷设至陆地电网的接入点，并进行连接和测试。
8. 运行调试：对海上风电场进行运行调试，确保设备和电缆正常运行。
9. 运维管理：建立完善的海上风电场运维管理体系，定期进行设备维护和检修。
四、适用范围该方案适用于海上风电场建设与设备及海底电缆制造领域。
浅析海上风电项目220 kV海底电缆施工工序海上风电项目的发展已成为新能源发展领域的重要方向之一。
海上风电项目需要海底电缆将风电场接入陆地电网，因此海底电缆施工工序十分关键。
本文将对海上风电项目220 kV海底电缆施工工序进行浅析。
一、前期准备工作1. 海洋勘测：在进行海底电缆施工前，需要进行海洋地质勘测，以确保电缆敷设的安全性。
勘测包括海底地形、水深、海底土壤条件等，为后续施工工作提供基础数据支持。
2. 电缆设计和选型：根据风电场的具体情况和陆地电网的要求，进行电缆的设计和选型工作。
考虑海底环境、电缆输电能力、耐候性等因素，选择适合的电缆类型。
3. 施工方案制定：根据电缆敷设的具体情况，制定施工方案，包括敷设路径、海上设备选型、施工队伍组织等内容。
二、海底电缆敷设工序1. 海底电缆敷设前期准备：首先需要确定好电缆敷设的路径，然后将敷设线路上的障碍物进行清理，比如岩石、废旧船只等。
清理完毕后，在选择敷设路径时，需要考虑避免渔区、船舶航行通道等，以减少不必要的影响。
2. 电缆敷设船舶的选型：电缆敷设需要专门的船只作为工具和平台。
一般需要选择电缆敷设专用船只，这些船只通常拥有大型卷扬设备，可以对电缆进行有效的卷放操作。
3. 电缆敷设过程：电缆的敷设一般分为两种方式，一种是直接铺设在海底上，另一种是埋设在海底。
在敷设过程中，需要控制好电缆的张力和速度，避免电缆发生扭曲或者受力过大而损坏。
4. 电缆连接和测试：电缆敷设完毕后，需要将海上敷设的电缆与陆地电网相连接，并对连接点进行测试，以确保电缆的传输质量和安全可靠性。
5. 海底电缆保护：为了保护海底电缆不受外界因素损害，例如海流、海浪、渔网损坏等，可以在电缆下部进行相关保护措施的施工，如敷设防护壳等。
三、风电场与陆地电网连接工序2. 陆地电网连接：将海上电缆陆续引入到陆地的变电站，将风电场的电力与陆地电网相连接，并进行相关测试和调试工作。
3. 逐步投入使用：当风电场与陆地电网连接完毕后，可以逐步进行风电场的投产和使用，使得风能转化为电能送入电网供电。
海上风电项目海底电缆敷设流程及技术要点海上风电项目正逐渐成为可再生能源领域的重要发展方向。
这些项目需要大量的电力输送，因此海底电缆的敷设成为项目顺利进行的重要环节。
本文将详细介绍海上风电项目海底电缆敷设的流程及技术要点。
一、海上风电项目海底电缆敷设流程1. 前期准备：在正式进行海底电缆敷设之前，需要进行一系列的前期准备工作。
包括项目评估、方案设计、设备选型、施工计划制定等。
同时还需要办理相关的手续、取得必要的许可证和执照。
2. 海底勘测：在确定具体的敷设方案之前，需要进行海底勘测工作。
通过潜水员、水下机器人或声纳技术等手段，对海底地貌、海底沉积物、地形地貌、水流、海底生态等进行详细调查，为后续工作提供数据支持。
3. 终端站建设：海上风电项目通常会建设终端站，用于收集、转换和传输电力。
终端站通常位于离岸一段距离的海上。
在建设终端站时，需要考虑供电稳定性、设备可靠性、紧急维修等因素。
4. 电缆铺设：电缆是海上风电项目的关键组成部分，也是保障电力传输的主要通道。
电缆铺设通常采用海上敷设和海底沉贮两种方式。
海上敷设是指将电缆从陆地或者终端站铺设到风力发电设备的过程，而海底沉贮则是指将电缆从终端站直接沉入海底的过程。
在进行电缆敷设时，需要使用专业的敷设船只、潜水器材以及终端连接设备。
5. 电缆连接：在完成电缆敷设之后，需要进行电缆的连接工作。
通常会使用特殊的连接器将电缆末端连接到风力发电设备或终端站的相应设备上。
同时还需要进行电缆的绝缘、密封等处理，确保连接的可靠性和防水性。
6. 电缆测试：在完成电缆连接后，需要进行电缆的测试工作，以确保电缆正常工作。
电缆测试通常包括绝缘测试、导通测试、载流能力测试等。
只有通过了严格的测试，才能保证电力的可靠传输。
7. 运行维护：海上风电项目的海底电缆一旦敷设完毕，就需要进行日常的运行维护工作。
这包括定期巡检、故障排除、维修维护等工作。
同时还需要建立起完善的巡检、维护记录体系，以便及时发现和解决潜在问题。
海上风电场的船舶运输与海底电缆敷设技术随着全球对可再生能源的需求不断增加，海上风电场作为一种绿色能源的重要来源，受到了越来越多国家和地区的关注和投资。
然而，要建设一个海上风电场并非易事，其中涉及到了船舶运输和海底电缆敷设等技术问题。
本文将针对这两个方面进行探讨。
首先，海上风电场的船舶运输是整个项目建设的重要环节。
在建设海上风电场的过程中，大量的设备和材料需要从陆地运输至海上。
这些设备包括风力发电机组、塔筒、叶片等，而材料方面则包括水泥、钢材等。
由于海上风电场多位于远离陆地的海域，因此船舶运输的安全性和效率就显得尤为重要。
为了保证船舶运输的安全性，需要进行合理的船舶选择和装载方案，同时对船舶进行检修和维护，确保其良好的工作状态。
此外，还需要充分利用现代化的船舶导航设备，确保船只能够准确地到达目的地。
在船舶运输的过程中，还需要考虑到海上天气的变化，如大风、大浪等，制定相应的预案，确保船只和货物的安全。
另一方面，海上风电场的海底电缆敷设技术也是一个关键问题。
电缆作为连接风力发电机组和陆地电网的重要组成部分，需要具备良好的稳定性和可靠性。
首先，对于电缆的选择，应该考虑到其电力传输和绝缘性能，以及能够适应海洋环境的能力。
海底电缆需要具备足够的强度和柔韧性，以应对海洋中的水流、悬浮物等可能对其造成的损害。
此外，电缆的布线和连接也需要经过精确计算和设计，保证其能够达到预定的电力传输效果。
在海底电缆敷设的过程中，需要借助专业的敷设船舶和设备。
敷设船舶应该具备足够的稳定性和承载力，能够容纳大量的电缆，并能够在海洋潮汐和水流的影响下完成电缆的敷设。
此外，还需要采用先进的电缆敷设技术，如水平敷设和垂直敷设等，以提高敷设效率和减少敷设过程中可能产生的损坏。
但是，海上风电场的船舶运输和海底电缆敷设技术也存在一些挑战和难题。
首先，海洋环境的复杂性增加了船舶运输和电缆敷设的困难。
海洋中的恶劣天气条件、水流、潮汐等都会对船舶和电缆敷设造成不利影响。
海上风电开发建设方案1. 引言随着全球对可再生能源需求的增加，海上风电作为一种清洁、高效的能源发电方式，已经成为海洋能源开发的重要组成部分。
本文档旨在提供一种海上风电开发的建设方案，包括选择适当的海域、安装风力发电机组、传输电力等环节。
2. 海域选择在选择合适的海域进行海上风电开发时，需要考虑以下几个因素：•风能资源：沿海地区通常具有较好的风能资源，需要通过风能测量和模拟分析确定风力密度和风能潜力。
•水深：水深决定了风力发电机组的安装方式，浅水区适合使用浅水基础，而深水区则需要采用浮动式风力发电机组。
•海上环境：考虑海上的波浪、洋流、潮汐等因素对风力发电机组的影响，并选择相对稳定的海域。
•距离陆地：选择离陆地较近的海域有利于电力传输和维护。
3. 风力发电机组选择在海上风电开发中，选择合适的风力发电机组对能效和可靠性至关重要。
以下是一些建议的风力发电机组选择：•型号选择：选择具备足够功率和适应性的风力发电机组型号，需考虑到海洋环境腐蚀、风速变化等因素对机组的影响。
•功率匹配：风力发电机组的总装机容量需要满足相应的电力需求和海上风能资源。
•高效性能：选取具备较高的发电效率和可靠性的风力发电机组，以确保长期稳定的发电。
4. 基础建设海上风电开发需要进行相应的基础建设工作，包括安装浅水基础和深水浮动式基础。
•浅水基础：选择合适的浅水基础类型，如单桩式、桩帽式等，根据实际水深和地质条件进行设计和施工。
•深水浮动式基础：选择具备良好浮力和稳定性的深水浮动式基础，如半潜式、浮式等。
需要考虑到海洋环境的动力响应和安全性。
5. 电力传输海上风电开发需要将发电的电能传输回陆地，以供电网络或消费者使用。
常用的电力传输方式包括：•海底电缆：选择适当材料和规格的海底电缆，确保电力传输的可靠性和安全性。
•变频站：设置变频站进行电能的升压和变频，以便将电能传输至陆地电网。
6. 运维与维护为确保海上风电的持续稳定运行，需要进行定期维护和运营管理。
海上风力发电的关键技术１、概述随着海上风电场建设的推进，一些关键技术左右了海上风电场建设的施工周期，掌握了这些关键技术，就能够高质量地完成海上风电场的建设。
海上风电涉及诸多关键技术，以及开发运营、环境和市场潜力。
海上风能项目评估，涉及环境评估、风能评估等。
２、关键技术（1）基础结构由于风电机组的基础往往会承受水动力、空气动力双重载荷作用，因此，需要综合考虑风及波浪载荷、支撑结构和风电机组机头的动力学特性以及风电机组控制系统的响应等因素。
海上风电机组的安装与维护成本远远高于陆上风电机组，这就对其可靠性提出了较高的要求。
风电机组的基础是决定风电机组可靠性的重要因素之一，基础是否稳定对于海上风电机组而言起着至关重要的作用。
常用的基础形式有：①单桩固定式基础；②三脚架固定式基础；③重力固定式基础；④漂浮式基础等。
其中，漂浮式海上风电机组依赖漂浮式基础，由于能够较大程度地利用深海的风能资源，成为深海风能利用的主要方式，目前已有多个国家建立或者正在规划建设漂浮式海上风电场。
相对固定式风电机组，漂浮式风电机组增加了浮式基础和锚泊系统，其外界载荷条件比固定式风电机组复杂，除了受通常的风浪载荷以外，还因漂浮式风电机组本身由于基础漂浮不固定，其漂浮特性对风电机组发电性能也有较大影响，需要考虑漂浮特性对风电机组的影响，如低频响下的漂浮式风电机组塔架的动态响应，漂浮式风电机组叶片和塔架的长周期极限载荷，漂浮式基础的波浪载荷计算和锚泊系统建模，并通过建立漂浮式风电机组的性能分析模型，研究漂浮特性对风电机组发电性能的影响。
分析结果表明，漂浮特性对风电机组的发电性能影响较大，需要针对漂浮式风电机组进行改进设计。
下表所示为某５ＭＷ漂浮式变速恒频风电机组主要技术参数。
５ＭＷ漂浮式变速恒频风电机组主要技术参数（2）场址选择场址选择需要综合考虑多种因素，如：①风资源情况；②项目建设许可；③获得的场址海域使用权；④附近电网基本情况，包括陆地变电站位置、电压等级、可接入的最大容量以及电网规划等；⑤场址基本情况，包括范围、水深、风能资源以及海底地质条件；⑥环境制约，包括当地旅游业、水中生物、鸟类、航道、渔业和海防等负面影响等。
海上风电基础海底电缆动态特性分析宋亮赫发布时间：2023-08-04T08:58:16.615Z 来源：《当代电力文化》2023年10期作者：宋亮赫[导读] 根据南海实际海洋环境条件，分别分析了不带海底电缆保护装置和带海底电缆保护装置的海底电缆的动态特性。
结果表明：未安装海底电缆保护装置的海底电缆的最小弯曲半径超过允许值，在悬吊时由于桩周冲刷存在失效风险；带海底电缆保护装置的海底电缆可以有效限制海底电缆的过渡弯曲，使海底电缆的最小弯曲半径控制在允许范围内，有效降低海底电缆的失效概率。
通用（天津）铝合金产品有限公司天津市 300000摘要：根据南海实际海洋环境条件，分别分析了不带海底电缆保护装置和带海底电缆保护装置的海底电缆的动态特性。
结果表明：未安装海底电缆保护装置的海底电缆的最小弯曲半径超过允许值，在悬吊时由于桩周冲刷存在失效风险；带海底电缆保护装置的海底电缆可以有效限制海底电缆的过渡弯曲，使海底电缆的最小弯曲半径控制在允许范围内，有效降低海底电缆的失效概率。
关键词：海上风电基础；海缆保护装置；海底电缆；动态特性引言一般来说，电缆索赔涉及电缆的误安装或误装运或不合理的操作和维护。
近年来，欧洲保险公司已经开始看到一种与电缆外部载荷引起的机械或疲劳损伤相关的索赔趋势，因此海底电缆的健康是一个值得关注的问题。
海底电缆投入运行时，最大的风险之一是桩周围的海床侵蚀，特别是大直径单桩周围的海底侵蚀，使海底电缆处于悬空状态，使海底电缆的悬空跨度长度增加，加剧了海底电缆与海底之间的磨损。
对于台风地区的海上风电场，由于极端的波浪和电流作用，悬浮的海底电缆很容易发生摆动和扭曲，这很容易对海底电缆造成机械和疲劳损伤。
因此，研究海底电缆在极端海况下的动力特性是十分必要的。
本文首先分析了海底电缆在极端条件下的动态特性，包括海底电缆的张力、曲率和最小弯曲半径，然后分析了配备海底电缆保护装置的海底电缆的动态特性。
1海缆分析模型1.1海况条件与深海相比，浅海电缆的安装不仅会受到洋流的影响，还会受到极端海浪的影响。
海上风电场电力传输与海底电缆的选择中国新能源网| 2010-12-2 11:39:00 | 新能源论坛| 我要供稿特别推荐：《2010中国新能源与可再生能源年鉴》张建民1 谢书鸿2（1.中天科技海缆有限公司，江苏南通226010；2.中天科技集团有限公司，江苏南通226463）摘要：本文介绍了海上风电场风能的输送及海底光电复合缆作为电能和信息传输的融合媒质在海上风电场的应用需求。
并根据近两年我国海上试验风电场和国外风电场对海底光电复合缆的性能要求和应用经验，重点阐述了海上风电场电力传输模式和海底光电复合缆的设计选型及结构形式。
关键词：海底光电复合缆；海上风电场；设计选型0 前言风能的开发、利用主要有两种形式，分别是陆地风能和海上风能。
近年来我国新增风电装机容量以年均100%的速度在高速发展，但风电开发主要集中在陆地，海上风电资源开发则刚刚起步。
我国海上有丰富的风能资源和广阔平坦的区域，可利用的风能资源超过7.5亿千瓦，而且距离电力负荷中心很近，使得近海风力发电技术成为近来研究和应用的热点。
海上风力发电场将成为未来风能应用和发展的重点，海上风力发电也是近年来国际风力发电产业发展的新领域。
由于海底自然环境恶劣及不可预见性，海上风电用海底电缆是设计技术、制造技术难度较大的电缆品种。
海底电缆不仅要求防水、耐腐蚀、抗机械牵拉及外力碰撞等特殊性能，还要求较高的电气绝缘性能和很高的安全可靠性，特别是大长度海缆、海底光电复合缆更是对目前电缆行业的制造能力和技术水平提出了极大挑战。
1 海底光电复合缆的应用概述海底光电复合缆就是在海底电力电缆中加入具有光通信功能及加强结构的光纤单元，使其具有电力传输和光纤信息传输的双重功能，完全可以取代同一线路敷设的海底电缆、海底光缆，节约了海洋路由资源，降低制造成本费用、海上施工费用、路岸登陆费用，直接降低了项目的综合造价和投资，并间接地节约了海洋调查的工作量、后期路由维护工作。
海底光电复合缆广泛应用于海上石油和石化项目、大陆与岛屿、岛屿与岛屿之间、穿越江河湖底的电力和信息传输。
近几年蓬勃发展的海上风力发电场更是大多采用海底光电复合缆，我国近两年建设的近海试验风电场全部采用海底光电复合缆实现电力传输和远程控制。
随着信息化、自动化及我国海洋事业和智能电网的快速发展，未来的数十年内，无论是海上风力发电，还是海上石油平台等海上作业系统应用的海底电缆，绝大多数都将使用海底光电复合缆。
经统计，从2007年至今，中天科技海缆公司共收到国内外海缆咨询信息二百多份，涉及海缆数量2000多公里，其中光电复合缆占82.3%。
据2009中国国际海上风电和传输大会称，中国沿海-20m水深以内风电可开发量约7.5亿kW，为我国陆上风电可开发量的3倍，因此,海上风电资源将成为我国开发清洁能源的一个重要领域。
预计到2010 年我国风电总装机容量有望突破3×107kW。
国际风能理事会( GWEC) 确认:“中国已经成为全球风电发展最快的国家。
”2009年9月首次1000兆瓦海上风电特许权招标的启动，标志着我国海上风电建设驶入快车道。
据预测，2015年中国海上风电装机容量将达到500万千瓦，2020年达到3000万千瓦，主要集中在江苏沿海、浙江沿海、山东沿海、福建沿海、广东沿海等区域。
根据以往海上风电的设计及未来风机单机装机容量测算，每兆瓦约需0.5km海底电缆。
所以在未来10年内，我国的近海风电场建设约需1.5万公里海底电缆，总价值约180亿元，电压等级覆盖35kV-220kV，将为海底电缆生产厂家带来很大的商机并带动我国海底电缆的快速发展。
2 海底光电复合缆在海上风电场中的设置目前，我国海上风电场升高电压通常采用二级升压方式（少数采用三级），即风电机输出电压690V经箱变升压至35kV后，分别通过35kV海底电缆汇流至110kV或220kV升压站，最终通过110kV或220kV线路接入电网。
图1为近海风力发电场典型布局图。
图1 近海风力发电场典型布局图一般来说，应根据海上风场容量、接入电网的电压等级和综合经济性规划海上风电场风能传输方式，既可采用二级升压方式也可采用三级升压方式。
如果风电场较小（100MW以内）且离岸较近（不超过15km），可选用35kV海底光电复合缆直接把电能传送到岸上升压站。
若海上风电场容量较大且离陆地较远，考虑到35kV电缆传输容量、电压降、功率因数等问题，大多采用设立海上升压站的方式，岸上升压站可根据实际情况确定是否设立。
海底电缆的电压等级可根据各国各地区不同的电网形式进行选择，如欧洲国家选用20kV或30kV中压海底电缆汇集风场电能至岸上或海上升压站，我国主要采用35kV海底电缆。
图2为三种不同的输送方式。
3 海底光电复合缆的设计选型由于海底应用的特殊环境，不同电压等级的海底光电复合缆需具有不同的导电截面、不同的机械强度、防海水渗漏与腐蚀等结构特性，并采用适应潮间带、潮下带、深水区等不同的施工方法，以满足海上风电产业的特殊需求。
表2给出了我国最早的四个海上（含潮间带）风电场选用海底光电复合缆的情况，其结构形式与技术要求基本相同，其中龙源风力发电潮间带试验风电场根据潮间带施工特点、地形地貌等环境条件和海缆设计资料，选择了细钢丝铠装作为电缆的外铠保护层。
表2 我国四个海上风电场选用的海底光电复合缆3.1 海底电缆的截面选择在选择用于风机与风机之间连接或汇流用的海底光电复合缆时，应考虑穿管或曝露在阳光下等环境条件引起电缆负荷损失的影响，以及大长度海底电缆长距离传输时的电压降对系统的稳定性和无功功率增加对系统经济性的影响。
表3列出了在假定环境条件下35kV光电复合缆的部分计算参数，可供风场设计人员在选择海缆时初步参考。
因各风场对海缆的结构要求和环境条件有所不同，确定电缆经济截面前风电场设计单位可向海缆设计人员咨询更具有参考价值的海缆计算参数。
表3 35kV海底光电复合缆的部分计算参数3.2 海底光电复合缆中光单元作用与结构设计海底光电复合缆中光单元的主要作用是作为连接风力发电机组与主控制室的信息通道。
风机的通讯口与中央控制计算机及其它风机通过光缆联接。
安装在中央控制室计算机上的风场管理软件，在线采集各风机运行参数，对整个风机群进行远程监控，实施正常操作、调节和保护，主要控制单元有正常运行控制、阵风控制、最佳运行控制、安全保护控制等等，从而完成机组的智能化自动控制、监测和远程通讯等控制功能。
光纤单元的另外一个重要作用是可以根据光纤的应力应变特性，采用光纤应变测量分析仪（如图3），测量海底电缆在敷设和运行过程中光纤的应力应变情况，对海缆的性能和状态做到有效控制，为海底电缆的制造、施工和维护提供准确的数据，对海底电缆的生产与使用进行有效的监护。
图3 光纤应力应变测量分析仪及其测试曲线图不同的敷设运行环境条件，对于光单元的要求也不完全一样，对于水深较深，海底地形变化较大，海缆在敷设、运行和维修时可能存在较大的机械力，这时就需要光单元具有较强的抵抗外力作用的能力。
在这样的情况下，就要选择带有增强元件的增强型光单元。
不同的风机控制内容不尽相同，所需光纤数量也会有所不同。
随着新式风机控制单元的增多，中心计算机控制功能的不断提高，所需的光纤数量也会有所变化，而且考虑到备用通信通道，光纤芯数有12、18、24、36、48芯不等，常用的为24～48芯。
光单元个数可选择1～3个，如果光纤数量不超过48芯，以1个光单元为宜。
图4所示的光单元结构形式已得到广泛应用。
3.3 海底光电复合缆主要结构形式图5为国内最常用的海底光电复合缆典型结构示意图，包含部件单元见结构描述。
其中金属防水屏蔽层作为动力线芯的金属屏蔽和纵向防水层，设计寿命30年，可适用于200米以内水深。
有时需要设计金属塑料复合带和聚乙烯护套作为纵向防水层，用于潮间带和沿海潮湿低洼地带。
有时需要设计双钢丝铠装海底光电复合缆，用于海床稳定度差、水下礁石多以及漂浮式风机系统中。
根据使用要求，部分海底电缆还可以加入屏蔽结构的控制电缆，控制电缆的电压等级为1kV及以下。
4 结束语海上风电的建设在我国沿海地区有着非常好的发展前景，尤其是近海及潮间带风电，为我国寻找新能源开辟了一条新的道路。
海底光电复合缆在海上风电场的应用在我国还刚刚起步，海底光电复合缆的设计和制造历史较短，对海缆的结构形式、材料选择和应用方面的研究还不充分。
对于海底光电复合缆产业发展，需要同时具备海底电缆和海底光缆的装备基础和技术基础，复合要求极其高。
通过我国已有海上风电工程应用实践，需要不断总结海缆在设计、施工、维护和运行方面的经验，根据海缆的运行环境条件和对海缆电气、机械性能方面不同要求，合理选择海缆类型、规格，在保证安全的前提下，力争做到经济、合理，降低风电场投资成本，使海底光电复合缆在智能电网建设中发挥更重要作用，推动我国的新能源战略和低碳经济社会的不断进步。
参考文献：[1] 许瑞林.江苏省海上风电发展前景与展望.[2] 曾婧婧等.风力发电控制系统研究[J].自动化仪表,2006.SI[3] 王怡瑶.从智能电网的发展看电缆行业的机遇[J].上海电气技术.2009,2（3）:53-58作者简介：张建民（1974－），男，河南郑州人，高级工程师。
从事多年电力电缆和海底光电缆的技术开发和应用研究。
e-mail：zhangjm@。
谢书鸿(1970－)，男，四川广安人，高级工程师。
从事多年电力架空输电线和电力特种光缆电缆的技术开发和应用研究。
e-mail：xiesh@。
