没人谈论的电缆
海上风电已成为欧洲、美国和亚洲清洁能源规划的中心。数十亿美元的投资已承诺，风力涡轮机规模越来越大，安装船队已提前多年预订。但CleanTechnica的分析凸显了海上风电供应链中一个关键脆弱性，其关注度远低于涡轮机制造或许可证延迟：将电力从海上变电站输送到陆地电网的高压直流出口电缆。
这些电缆不是可互换的组件。每一根都是根据其所服务项目的特定距离、水深、电压要求和海床条件量身定制的。大型海上风电场的单根出口电缆可能长达50至100公里或更长，成本可达数亿美元，制造和安装需要18至24个月。全球只有少数几家公司能够大规模生产这些电缆。
为什么需要HVDC
长距离水下电力传输的物理特性决定了选择直流而非交流。交流电在长距离水下电缆运行中会因电容充电效应而损失大量能源——本质上，电缆本身充当巨大电容器，吸收无功功率而非传输有用电力。超过大约50至80公里，交流海底电缆对于大功率传输变得不切实际。
HVDC电缆通过在传输前将海上交流电转换为直流，然后在陆地变电站将其转换回交流来解决此问题。转换设备昂贵且复杂，但直流传输的物理特性使其在长距离上效率远高。随着海上风电开发向远离陆地、更深水域和更强风资源移进，HVDC从可选增强变为技术必需。
供应链瓶颈
全球HVDC海底电缆制造能力集中在少数几家公司手中：Prysmian、Nexans、NKT及少数其他公司。这些公司运营专门的电缆敷设船队，与其制造业务相伴——这些船队同样供应紧张，必须提前数年预订用于项目安装窗口。
这种集中化造成的瓶颈已经显现。项目开发商报告电缆采购的多年交付期，电缆交付延迟已级联导致多个高知名度项目的更广泛建设延迟。与涡轮机供应或安装天气窗口的延迟不同，电缆延迟极其难以规避——没有出口电缆无法安装海上风电场。
物理损伤的脆弱性
风险不仅仅是商业性的。海底电缆的物理脆弱性方式是架空输电线路所没有的。船舶锚碰是电缆损伤最常见的原因，海上风电建设增加已大幅增加已拥挤航道中的电缆交通。单次锚拖事故可能切断耗时两年制造和安装的电缆。
除了意外损伤，人们对海底基础设施故意攻击的担忧与日俱增。2022年Nord Stream燃气管道破坏事件表明海底基础设施易受针对性干扰，NATO和欧洲政府此后已将海底电缆保护列为安全优先事项。海上风电出口电缆代表着能源基础设施，如果中断，将消除整个风电场的输出。
行业需要什么
解决方案存在但需要刻意行动。多元化电缆制造供应链——包括激励新参与者和扩大现有产能——是政府和公用事业一直行动缓慢的长期投资。避开高交通锚泊区域的电缆路由研究可降低意外损伤风险。冗余电缆配置虽然成本高昂，但可对故障和攻击提供抗御能力。在过去十年中，海上风电行业在涡轮机可靠性和成本降低方面取得了巨大进步。出口电缆供应链代表一项未获得相应投资的依赖性，其约束最终可能会拖累整个清洁能源建设。
本文基于CleanTechnica的报道。阅读原文。
Originally published on cleantechnica.com
