近年来,海底电力与通信网络快速延伸,海上风电外送通道、跨海互联互通以及远洋通信需求持续增长,海缆铺设、检修与运维成为保障能源安全和信息畅通的重要环节。
长期以来,深海施工船等高端工程装备对系统集成能力、动力定位精度和可靠供电提出极高要求,关键设备与控制系统曾在一定程度上受制于外部供应,成本、交付周期及维护保障面临不确定性。
如何在复杂海况和远海环境下实现稳定作业、提升国产化率和全生命周期保障能力,成为行业发展绕不开的关键课题。
从原因看,深海海缆作业对船舶综合性能要求更为苛刻:一方面,铺缆与维修过程中需要长时间低速精确航行和定点作业,必须依靠高等级动力定位系统维持船位与航向稳定;另一方面,深海作业设备多、功率大、工况切换频繁,推进系统需具备快速响应、冗余安全与高效率等能力。
传统配电架构在能效管理、故障隔离和系统协同方面存在提升空间,推动中压电网、变频驱动与智能电站管理等技术向工程化、规模化落地,成为提升作业能力和降本增效的重要路径。
在此背景下,18000吨无限航区海缆船“天翼领航者”号下水,释放出我国深海工程装备自主化加速推进的明确信号。
据介绍,该船是我国首艘实现国产化建造并具备数字化、智能化特征的深海型施工船,配套的中压交流电力推进系统实现成套供给,覆盖中低压配电、主推进与侧推系统以及DP2动力定位等关键环节。
该船具备在全球海域执行海缆铺设与维修保养任务的能力,此次下水意味着项目进入交付前的关键阶段,也为后续海缆工程提供更具确定性的装备支撑。
从影响看,这一进展至少体现在三个层面。
其一,提升深远海海缆工程的能力上限。
具备全球海域作业能力的深海施工船,将增强我国在跨海联网、海上风电远距离送出以及国际海缆工程中的项目组织与应急保障能力。
其二,推动产业链协同升级。
电力推进系统集成涉及中压配电、变频器、电机、控制软件与系统调试等多环节,成套化应用有助于带动相关配套企业在标准体系、质量管理与可靠性验证方面同步提升。
其三,强化绿色低碳与降本增效。
通过闭环供电架构与智能电站管理等手段,实现综合能耗优化,不仅直接降低燃油或发电成本,也有利于减少排放和提升作业续航经济性。
值得关注的是,同期中标的16000吨深远海铺缆船电力推进系统集成项目,体现出市场对自主核心系统的认可度进一步提升。
该项目采用自主研制的中压闭环综合电力系统,核心设备包括6.6kV中压配电系统、高精度变频器及大功率推进电机,实现全系统一体化集成。
相关技术此前已在天然气水合物钻采船“梦想”号、多功能运维船“海洋石油292”等平台应用并积累经验,此次在深远海铺缆装备领域实现工程化落地,表明关键技术正从单点突破走向成套化、系列化应用。
与传统方案相比,闭环供电与智能管理提升了能效与运行可控性,综合能耗可降低约15%,并在动力响应、安全冗余、系统可靠性等方面形成综合优势。
面向下一步发展,对策层面需要在“强能力、重验证、促应用”上持续发力:一是加快形成面向深海施工场景的系统级标准与试验验证体系,围绕中压电网、电力电子、推进电机与动力定位等开展全工况可靠性评估,提升工程应用的可复制性。
二是推动数字化、智能化能力与运维体系深度融合,加强状态监测、故障诊断与远程支持能力建设,提升远海任务的安全性与可维护性。
三是以重大工程和批量化项目为牵引,完善供应链保障与备件体系,提升全生命周期服务能力,进一步降低综合成本、缩短交付周期。
从前景判断看,随着海上风电规模化开发、海洋通信与数据中心布局拓展,以及深远海资源开发活动增多,海缆施工与运维市场需求仍将保持增长。
高端施工船与电力推进系统的国产化、成套化突破,将提升我国深海工程装备的国际竞争力,并有望带动相关技术在更多类型的海工船舶与特种平台上推广应用。
与此同时,绿色低碳与智能化趋势将加速推进电力系统向更高电压等级、更高效率、更强智能管理演进,为深远海工程提供更可靠、更经济的技术底座。
“天翼领航者”号的下水,是我国深海装备制造业从跟跑到并跑,再到领跑的重要里程碑。
在海洋强国战略的推动下,我国正以技术创新为引擎,加速向深海进军。
未来,随着更多自主化深海装备的投入使用,我国在全球海洋工程领域的话语权将进一步提升,为人类探索和开发海洋资源贡献中国智慧与中国方案。