世界首创!利用漂浮式海中电缆成功实现浮体式风力发电设备与变电站的连接
~福岛复兴浮体式海上风电场实证研究事业~
在经济产业省提出的“浮体式海上风电场实证研究事业”项目中,古河电气工业株式会社、株式会社VISCAS成功研制了特高压垂直电缆,利用该电缆实现了浮体式2MW海上风力发电设备(发电设备)与海上变电站(变电设备)等的海内电气连接,另外清水建设株式会社在实际海域中成功完成了该电缆的铺设工程。
特高压直立电缆在水中漂浮,对浮体式设备及海浪、潮流实施动态追踪。该电缆的研制并在实际海域中进行铺设在世界范围内也是史无前例的。
受经济产业省“浮体式海上风电场实证研究事业”项目的委托,十家企业与一所大学共同组成了福岛海上风力联盟。古河电气工业株式会社和清水建设株式会社就是其中的两家企业。在实证研究事业中,古河电气工业株式会社负责开发浮体式海上风电场的整个供电系统,VISCAS负责研制特高压直立电缆与连接工程。清水建设株式会社与新日铁住金工程技术株式会社组成合资企业,负责将浮体式海上风力发电设备拖航、系留至距离楢叶町约20km的海域、及铺设和埋设连接楢叶町与系留海域的海底电缆、以及用直立电缆连接发电设备和变电设备等。
此次铺设的特高压直立电缆包括连接从楢叶町铺设的海底电缆与变电设备的66kV电压的电缆(0.9km×1条)、连接变电设备与发电设备的22kV电压的电缆(2.3km×1条)。22kV电缆的外径与重量分别为146mm、约42kg/m,66kV电缆的外径与重量分别为175mm、约52kg/m。即使长期使用,海水也不会渗入电缆内部(普通的电缆耐海水性较差),该电缆具有卓越的防水特性与抗疲劳特性。两种直立电缆都在从浮体式设备至海底的中间点部分装有浮标,在海中呈S形设置。S形部分会跟随浮体式设备的移动、沉浮而做相应的调节。在开发电缆时,古河电气工业株式会社发挥了行迹分析技术的威力。
另一方面,在实际海域铺设特高压直立电缆会受到潮汐和海浪的影响,是难度很大的工程。清水建设运用在海洋深层水取水设施施工工程中所积累的高等海洋工程技术,在对水中的形状(S形)进行管理和维持的电缆长度调整、连接电缆终端与浮体式设备等的工程建设中克服了施工上的难题。
现在,在系留海域,连接发电设备与变电设备的直立电缆的中间部分的埋设工程已迎来最后阶段,预计将在数日内竣工。
参考
- 福岛海上风力联盟的参与企业
丸红株式会社、东京大学、三菱商事株式会社、三菱重工业株式会社、Japan Marine United Corporation、三井造船株式会社、新日铁住金株式会社、日立制作所株式会社、古河电气工业株式会社、清水建设株式会社、瑞穗信息综研株式会社 - 正式项目名称
2011年度 浮体式海上风电场实证研究事业
委托者: 经济产业省资源能源厅 - 风力发电设备与变电设备的安装位置
风车——北纬37度18分37.9秒、东经141度15分45.5秒
变电设备——北纬37度18分38.9秒、东经141度14分24.3秒 - 株式会社VISCAS的概况
所在地: 品川区东品川4丁目12番2号 品川Seaside West Tower
社长: 佐久间 进
成立: 2001年9月26日
资本金: 121亿日元
股东: 古河电气工业株式会社、株式会社藤仓(各持股50%)
经营范围: 高压、超高压电力电缆、供电及配电用电线及相关设备、系统的设计、制造、施工。 - 特高压直立电缆的构造与铺设情况