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海底电缆的前景

日期:2017-06-24 04:11:28 / 人气:682

 自1890 年英国敷设了世界上第一条天然橡胶绝缘海底电力电缆以来,100 近年内海底电缆得到了大量的推广应用,制造技术和使用的材料不断地改进,电压等级已经高达500kV,除了交流输电以外,直流输电也已经广泛地应用于海底领域,传输距离也从数十公里延伸到数百公里。

海底电缆的发展经历

   海底电缆是敷设在海底及河流水下用的电缆,分海底通信电缆和海底电力电缆。由于海底电缆工程被世界各国公认为复杂困难的大型工程,从环境探测、海洋物理调查,以及电缆的设计、制造和安装,都应用复杂技术,因而海底电缆的制造厂家在世界上为数不多。目前我国应用的海底电力电缆大部分仍然需要进口。

海底通信电缆主要用于长距离通讯网,通常用于远距离岛屿之间、跨海军事 设施等较重要的场合,费用昂贵,但保密程度高。海底电力电缆敷设距离较通信 电缆相比要短得多,主要用于水下传输大功率电能,与地下电力电缆的作用等同,只不过应用的场合和敷设的方式不同,其主要用于陆岛之间、横越江河或港湾、从陆上连接钻井平台或钻井平台间的互相连接等。在一般情况下,应用海底电缆 传输电能无疑要比同样长度的架空电缆昂贵, 但用它往往比用小而孤立的发电站作地区性发电更经济,在近海地区应用好处更多。

中国海底电缆市场的成长

   我国是一个海洋大国,拥有300 多万平方公里的海域和18000 公里长的海岸线,沿海分布有6000 多个岛屿, 在浅海大陆架蕴藏着丰富的海底油田和天然气,沿海又是我国经济发达区,国内沿海岛屿发展急需用电,由于建设电站成本高、周期长,再加上燃料供应困难等因素,故此,对中小型海岛的供电、通信(尤其是军用保密通信)都需要通过大长度光电复合海底电缆来解决。

光电复合海底电缆主要用于大陆与海岛、海岛与海岛、大陆与海洋石油平台、石 油平台与石油平台之间传输强大电能或传输光通信信号用。电缆单根最大长度可达几十km 或数百 km,最大重量可达上千吨,敷设在海水深度为几十米到上千米的海底,整根电缆装运敷设的难度极大,必须借助专门起吊、运输设备和海底电 缆上船装置来完成,生产厂家必须靠近大江或大海。

    光电复合海底电缆集输送电能和传输信号于一身,它充分利用光纤传输信号 不受制于电磁场干扰的特点,将若干光纤单元放置于光电缆电力芯间的空隙中,传输信息,实现通信和远端控制。电压等级在35kV 及以上至220kV,电缆软接头之间的距离 5km 以上,长度由光纤和软接头的个数决定,接续是在工厂加工过程中完成,单根最大长度可达几 km 到几十 km 或数百km。光电复合海底电缆使本来需要在相同路由上敷设两条缆变为敷设一条缆,既节约了建设成本,减少了 非常复杂的安装敷设时间和费用,又节约了路由占据的海床空间。

   我国有漫长的海岸线,大大小小的岛屿星罗棋布,有着极为丰富的海洋资源,是我国可持续发展的重要物资基础。 随着我国综合国力不断增强和海洋开发的大力推进以及海洋渔业的发展,同时沿海人民为了改善环境,提高生产、生活质量,对电力、通讯的需求不断增强,为开发研究生产大长度高压海底电力光通讯复合缆提供了广阔的市场前景。特别是我国浅海不断发现新的油气田,海上石油平台 通讯、供电需要大量电缆,海洋渔业的发展,目前仍需要进口海底光缆和海底光 电复合缆。  

   面对国际日趋完善的海底电缆系统, 国内目前的 3~4 家海底电缆生产企业, 因受技术水平、企业条件方面的制约,不能完全满足市场的需要。我国目前尚未完全解决浙江、山东、福建、江苏、广东等省的沿海岛屿上存在的缺电问题,一 定程度上阻碍了当地经济的发展,影响了国防建设。根据国家目前海底电缆的建 设状况及沿海经济建设规划的需求,海底电缆建设及应用范围将会相应扩大。

海缆的市场

   当前国内、国际海底电缆存在广阔的市场及应用前景,主要体现在以下四大市场:

一、沿海城市及岛屿市场 我国是一个海洋大国,拥有 1.8 万公里长的海岸线,6000 多个大小岛屿散布在 海岸的外缘。海底电缆是沿海岛屿与城市之间电力与通信的重要传输手段。沿海城市之间、岛屿之间及岛屿与大陆之间所需光电复合海底电缆和海底交联电缆的2006 年用量约为800km,到2010 年预计需求量为1500km 以上。

二、海上石油平台用海底电缆市场

   根据我国石油发展规划,我国海洋石油开发将迎来一个高速发展期,计划在2010 年前使海洋石油的开采规模达到 2003 年的两倍。2003 年中国海洋石油产量 为 3336 万吨,预计今后五年中国将有1200 亿元的投资用于海洋石油开发。“十 一五”期间,我国集中力量在环渤海湾、长江口和珠江口区域新建、扩建一批大型造船设施,扩大造船能力,这为船舶和石油平台电缆制造业带来了巨大市场机遇。

据了解,各类每座海上石油平台上电缆的用量是:自升式平台150km,半潜式平台180km,采油平台200km,生产平台200km,生活平台100km。最近,韩国为俄 罗斯建造的一座特大型海上石油平台,共用各类电缆大约 900km。我国每年新建、 维修海上石油平台需要用各类电缆13000km,约有15%的海缆采用光电复合海底电缆和海底电力电缆,保守估计使用各种型号规格海底电缆约 2000km。

三、海上风力发电及输电用海底电缆

   在陆地上风电快速发展的同时,风能利用的新的领域-海上风电悄然兴起,世界上很多国家制订计划开发海上风电场。 建设海上风电场是目前国际新能源发展的重要方向,也将是我国风电产业发展的“方向中的方向”。中国目前已有近百家陆上风电场,到2006 年总装机容量约260 万千瓦,2007 年有望达到500 万千瓦,但海上风力发电场建设才刚刚起步。预计到2020 年风力发电总装机容量将达到3000 万千瓦。对于海底电缆来说,其 在海上风力发电及输电上的应用拥有广阔的市场前景,预计2010 年市场需求量近1000km。

四、河流湖泊等水下电缆市场

由于改造江河、湖泊以及水库大坝的需要,水下电缆应用得越来越广泛,主要分 布在长江、黄河、怒江、钱塘江、 珠江等市场,2006 年海底电缆的用量约为300km,到2010 年市场需求量约为500km。

五、 东南亚等国际市场

   东南亚各国如日本、韩国、菲律宾、马来西亚、印度尼西亚、越南、泰国、缅甸等目前还不具备海底电缆的生产能力,不少本地区域性海底电缆工程从西欧引进光电复合海底电缆,耗费巨大而我们的海底电缆生产企业具有成本和地域 的优势,我国近邻国家、地区的海缆市场的需求量约为 1500km。 通过以上的分析可以看出, 光电复合海底电缆和海底交联电缆的需求近来增长较 快,未来需求看好。2006 年我国沿海电网、 海上平台海底电缆用量超过 2000km,到2010 年预计海底电缆需求量为4000km。再加上海外市场的需求,到 2010 年 海底电缆的市场需求量约为 6500km。

国内外海缆技术状况

   中国电力产业是一个高速发展中的行业,自20 世纪90 年代以来,我国电线电缆业的制造发展迅猛,目前生产规模已居世界第二位,仅次于美国。从而也带动相关的电线电缆专用设备制造业、电线电缆专用材料业的发展。但国内上规模 的电力电缆设备生产厂家较少,都只在传统的电线电缆生产设备的制造,经过消化吸收进口设备先进的设计及加工工艺再开发的厂家更少;我国电线电缆材料的 发展是随着电线电缆的发展而发展起来的,但 35kV 以上的交联聚乙烯绝缘料,国内至今都无法生产,还有很多特种电线电缆的材料还依靠进口。由于电线电缆上游产品及生产设备的因素,从而造成中国电线电缆行业的特定领域的突破成为 瓶颈。

海底电缆技术被世界各国公认为是一项困难复杂的大型技术工程,无论是电缆的 设计、制造、施工均远远地高于其它电缆产品,其中包括电缆长度、电缆接头和 电缆寿命在内的一些关键技术指标,决定于电缆的设计、制造与安装水平。

   海底电缆技术要求高、难度大,而且随着经济的不断发展,对海底电缆的电压等级需求也越来越高。以前多为 35kV,现在多采用110kV。导体截面越来越大。 如原长岛海底电缆截面仅95mm2,现在已要求1200mm2,广东汕头电力局南澳岛海底电缆单根长 9km,电压等级110kV,截面为300mm2。

由于受海底高压电力电缆制造长度的限制,质量风险大、水密性能要求高等因素,世界上只有法国耐克森公司、意大利比瑞利公司、ABB 公司、日本藤仓等公司已经成功研制开发该产品。我国海底电缆的应用早于19 世纪末期。但 110kV 的海底电缆还是使用充油电缆或进口交联聚乙烯电缆,其中国外进口产品占中国市场的50%以上,其中 110KV 及以上产品为国外企业垄断。在海底电缆在技术上,国外比国内成熟。国内在技术水平上,还远远不能与国外 同行相比,特别是制造 220kV 及以下光电复合海底电缆、海底交联电缆技术,目前国内还正在开发之中。

国内厂家生产技术水平将快速发展

   目前国内主要生产海底电缆的厂家为五家:宁波东方电缆股份有限公司、上 海腾仓电缆有限公司、湖北永鼎红旗电气有限公司、山东汉河电缆有限公司、中天科技。中国海缆市场和生产工艺技术正处于一个快速发展的时期, 这与我国经济社会、国防、能源等领域的发展都是息息相关的。各电缆生产企业如能抓住机遇、自主创新,利用自己有利的条件发展有优势的海缆产品,不但能够在国内市场占 有一席之地,也很有可能充分发挥国内成本优势,进军国际市场。