​深海的风点亮湾区的灯 探访世界首个集约化海上风电柔性直流送出工程

　　广东阳江海域，离岸约70公里的深蓝之上，成片的风机矗立。

　　这里就是三峡阳江青洲五期、七期海上风电项目，也是世界首个集约化海上风电柔性直流送出工程、世界最大规模海上换流站系统工程、世界最高电压等级和最大输送容量海上风电柔性直流送出工程、全球首个±500千伏直流海缆应用工程……多个“世界之最”“全球首个”，彰显着这一项目的重要意义。

　　9月27日，该项目首批机组成功并网。百米高空，叶轮转动，电流经集电海缆汇入世界最大规模海上换流站，再由±500千伏直流海缆直送陆地，点亮粤港澳大湾区的万家灯火。顺着电流的传输路径，我们一起探寻这套深远海风电送出系统的创新密码。

　　风起深蓝：机组“扎根”深远海

　　南海扬波，海风逐浪。163台风机、200万千瓦装机容量，构成了三峡青洲五期、七期海上风电项目，单机最小容量为12兆瓦，意味着一台风机满发一小时至少可产出1.2万度绿电。

　　“高产出”背后，是“大个头”——一台12兆瓦的风机轮毂高度超过140米，叶轮直径约240米，转一圈扫过的面积约4.5万平方米，比6个标准足球场的面积还大。

　　这些巨型“风车”如何才能在离岸约70公里、作业水深约50米的深远海域稳稳“扎根”？这是与自然条件的博弈，也是对施工装备与施工技术的考验。

　　一机一方案。“163个机位的地质、水深、浪流各不相同，项目团队逐点设计，联合厂家优化荷载，让每一台风机都稳稳立于波浪之间。”据三峡集团广东分公司阳江公司工程师刘潇介绍，其中162台为固定式风机——机组采用桩式导管架方案，四腿钢桁架立于海底，插入预先沉放施工的钢管桩内固定，上部结构承载塔筒。还有1个“特殊成员”——单机容量为16兆瓦的漂浮式海上风电平台“三峡领航号”，与固定式风机不同，它安装在一个长80.82米、宽91米、排水量达2.41万吨的半潜式浮体平台上，平台依靠9个吸力锚，搭配国产高性能聚酯纤维缆，与锚链实现海底系泊定位。

　　南海海域强对流频繁、台风多发，有效施工窗口期短。但该项目完成全部风机安装仅用了14个月，安装效率较行业平均水平提升30%以上。

　　百川汇流：海缆织起集电网络

　　163台风机发出的电能，如何输送至陆地？

　　“第一步是汇集。”三峡集团广东分公司阳江公司工程师顾鹏程介绍，就是四到六台风机集体“拼车”，接入同一回66千伏的集电海缆，最终163台风机发出的电通过30回66千伏的集电海缆汇集起来，统一送到海上换流站“碰头”。

　　此举大幅减少了海缆用量和海上设施数量，有利于提高调试和检修效率。

　　海缆敷设也讲究“因地制宜”。海底地质条件复杂，难免会遇到碎石、暗礁等不利于施工的地质区域。“遇到这种情况，我们需要挖沟埋设，甚至绕行穿越，保障海缆敷设安全可控。”顾鹏程解释道。

　　其中，“三峡领航号”通过一回66千伏国产动态海缆汇入集电网络。由于漂浮式平台会随海浪起伏，相连的海缆也会随之而动。为确保海缆在水中保持安全形态，需要采用适应海浪的柔性结构设计，并合理布置浮力块与重力块、加装防弯保护装置等。

　　升压整流：绿电上岸的关键一步

　　电能汇集到换流站，要完成一次重要“变身”：从66千伏交流电升压并整流为±500千伏直流电。这是电能实现远距离、低损耗输送的关键所在。

　　据介绍，风机转动发出的电是交流电，传统海上风电项目多直接送出交流电，但离岸越远，输电损耗越高、电压稳定性越差。

　　“这一项目海缆长度超90公里，如果采用常规交流电缆送出，海水与电缆之间容易产生‘电容效应’，电能在输送过程中会有较大损耗。”有关人员介绍，随着海上风电不断挺进深远海，直流输电成为国际公认的“最优解”，这就需要在海上“升压换流”。

　　世界最大规模海上换流站——“海风之心”应运而生。

　　远眺“海风之心”，这座钢结构庞然大物长85.5米、宽82.5米、高44米，平面面积相当于一个标准足球场，重达2.5万吨，如同一座坚固的“海上城堡”矗立于风机之间，集世界最大单体容量、最大输送容量、最高柔性直流送出电压等级于一身。

　　不同于陆地换流站，海上换流站面临风浪、盐雾、空间限制等诸多挑战，尤其是在深远海，安装运维难度之大不言而喻。

　　作为世界首个±500千伏、200万千瓦柔性直流海上换流站，“海风之心”没有简单地把陆地上的换流站“照搬”到海上，而是采用了集约化送出系统，在有限的空间和重量约束下，通过紧凑设计，将两个风场所有风机的电能全部汇集到这一座站内，完成升压和换流，大幅降低了整体工程成本，同时又节约了用海面积。且项目团队还针对海上高盐雾、高湿度等严苛工况，对设备进行了强化升级，采用了多重防腐和抗震设计，适配深远海长期稳定发电需求。由于其总重已突破国内常规海工船舶吊装极限，项目团队最终创新采用“陆上总装、整体运输、浮托安装”方案，让其顺利就位。

　　如同整个风场的心脏，所有风机发出的电经30回66千伏的集电海缆汇集于此，升压、换流，最终成为±500千伏高压直流电驶上“电力高速路”。

　　直流越海：跑通输电高速路

　　在“海风之心”与三峡阳江陆上集控中心之间，有一条深埋海底的“路”。

　　163台风机所发电能经集电、海上换流站变电等工序后，能否低损耗、安全稳定地送抵陆地电网，就取决于这条“路”的建设质量。

　　这条“路”就是1回2根±500千伏柔性直流海缆。据介绍，这两根海缆是世界上电压等级最高、输送容量最大、导体截面最大的海上风电直流海缆，单回每小时最大输电量可达200万度。相比传统交流输电，可降低约60%的电能损耗。

　　这两根直流海缆结构设计精密，内部集成发丝级光纤，紧贴防护层下方，承担着海上换流站与陆上集控中心之间信号高速传输重任。直流海缆结构型式的特殊性让整体极限侧压力仅3吨，最大正向拉力不超过20吨，敷设过程中出现拉力过载、过度弯曲等情况，都可能造成光纤损伤或断裂，影响项目的长期稳定运行。

　　铺缆之前，项目团队先沿预设路径开展扫测工作，清除了废弃渔网等影响海缆施工的不利因素，在海底蹚出了一条“平安路”。最终，经反复推演、精准施工、协同控制，顺利完成铺缆任务。

　　如今，这条静卧深海的能源大动脉，正稳稳地把绿电送至陆地，经换流后并入电网，为粤港澳大湾区注入澎湃动能。

　　在三峡阳江陆上集控中心，随着调度指令逐条下达，大屏参数不断跳动。技术人员实时查看全场风机出力、设备负荷、直流海缆运行数据，远程完成巡检与在线调控。

　　据介绍，163台风机全部并网后，这一世界首个集约化海上风电柔性直流送出工程每年可向粤港澳大湾区输送约60亿度绿电，能满足近200万户家庭全年用电，相当于减少二氧化碳排放约500万吨。

延伸阅读 丨向深远海挺进

　　近年来，因发电能力强、建设不占用土地等优势，海上风电成为可再生能源发展的重点领域，也是我国海洋能源的重要增长极。根据国家能源局发布的数据，截至2026年6月底，我国风电累计并网容量达到6.79亿千瓦、同比增长18.5%，其中海上风电4841万千瓦，累计装机已连续5年位居全球第一、约占全球海上风电总装机的一半。

　　“十五五”规划纲要提出明确要求，要在渤海、黄海、东海、南海海域建设海上风电基地，规范有序推进深远海风电开发，海上风电累计并网装机规模达到1亿千瓦以上。这为海上风电开发建设提出了目标、指明了方向。

　　“相当于在现有基础上再翻一番，如同‘再造两个三峡电站’。”三峡集团上海勘测设计研究院海洋工程事业管理部技术创新中心副主任范可告诉记者。她用“远”“大”“直”“融”四个字来概括海上风电开发建设的发展趋势，即开发空间由近及远，风电机组持续大型化，送出方式向柔性直流升级，从“单一发电”走向海上风电与海洋牧场、制氢、储能、数据中心等立体融合开发。

　　记者了解到，随着我国近岸海域可开发利用资源趋于饱和，可开发范围更广、风能资源更丰富、风速风频更优质的深远海正成为我国海上风电发展的主战场。

　　深远海风电，通常是指在离岸距离超过70公里或水深超过50米的海域开发的海上风电项目。不同于陆地或近海，在深远海开发建设风电项目面临的难题很多。

　　“深远海的风更大、浪更高、流更急、盐雾腐蚀更重，还要直面台风挑战，风机如何在深远海‘立得住’‘立得稳’，发出的电如何低损耗、高效率地送上岸，如何在有效施工窗口期内‘装得上’‘修得了’，如何更好地平衡整体投资与收益……这些都是亟待解决的问题，也是这些年海上风电行业攻关的主要方向。”范可告诉记者。

　　三峡青洲五期、七期海上风电项目正是深远海风电规模化开发的一次集中探索与验证。范可介绍，该项目场址中心离岸约70公里、最远约90公里，水深约50米，布置的163台机组，涵盖了12兆瓦、13兆瓦、13.6兆瓦、16兆瓦等不同容量机型，以固定式导管架基础为主，并有一台漂浮式海上风电平台。开发模式上，走“集约化”“基地化”路线，200万千瓦装机一次规划、分批建设，绿电送出采用柔性直流模式“打包”送出，共用一座海上换流站和一座陆上集控中心，最大限度节约海域和岸线资源。

　　这一项目的顺利投产，实现了从风机安装、海缆敷设到换流站建造的全链条技术突破，让深远海的风成功点亮了粤港澳大湾区的灯，也提供了一整套可复制的深远海风电开发方案。

　　“我们有信心把深远海这篇大文章做实做好，为能源强国、海洋强国、制造强国建设贡献更多力量。”范可说。（王珍）