В Южно-Китайском море установили крупнейшую в мире морскую HVDC-станцию мощностью 2 ГВт

Китайские инженеры завершили установку крупнейшей в мире морской конвертерной станции высоковольтной передачи постоянного тока (HVDC) в Южно-Китайском море. Объект, получивший название Hai Feng Zhi Xin («Сердце морского ветра»), расположен почти в 100 километрах от побережья города Янцзянь провинции Гуандун и стал первым в мире офшорным узлом регулируемой передачи постоянного тока с рабочим напряжением 500 кВ и пропускной способностью 2 ГВт (2000 МВт).

Рекордные габариты и инновационный монтаж

Стальная надстройка станции имеет массу около 25 000 тонн, размеры 85,5 × 82,5 метра и высоту 44 метра — это соответствует 7-этажному зданию. Конструкция установлена на фундаменте-джакете массой 17 000 тонн (размеры 82 × 57 × 69 метров), закреплённом на морском дне с помощью восьми бетонных свай. Из-за экстремального веса ни одно имеющееся судно не могло подъемом доставить платформу, поэтому инженеры разработали метод «наплыва» (float-over).

Полупогруженное тяжеловесное судно Xiang Tai Kou перевезло собранную на берегу надстройку к месту установки единым блоком. Операция заняла семь часов и началась 4 июня после детального анализа погодных прогнозов. Специалисты непрерывно отслеживали волнение, уровень прилива и положение судна, управляя балластными цистернами и системой динамического позиционирования. Зазор между конструкцией и опорой удерживался всего 150 мм с каждой стороны, а резиновые отбойники и специальные соединительные устройства гасили удары и обеспечивали точную стыковку.

Технология HVDC для удалённых ветропарков

Станция станет центральным узлом передачи энергии от морских ветропарков Qingzhou V и Qingzhou VII компании China Three Gorges. Она будет принимать переменный ток от 163 ветрогенераторов, повышать его напряжение и с помощью преобразователей переводить в постоянный ток высокого напряжения. Технология HVDC особенно выгодна для удалённых морских электростанций: длинные подводные кабели переменного тока создают значительную ёмкостную нагрузку и теряют часть пропускной способности, тогда как постоянный ток позволяет передавать большие объёмы энергии на сотни километров с минимальными потерями.

Экономический и экологический эффект

После подключения подводных кабелей и завершения совместных испытаний система сможет передавать около 6 ТВт·ч (6 миллиардов кВт·ч) возобновляемой электроэнергии в год в энергосистему городов Гуандун, Гонконг и Макао. Этого объёма достаточно для обеспечения примерно 2,7 миллиона домохозяйств — это сопоставимо с годовым потреблением крупного европейского города населением более двух миллионов человек. Морская станция, подводная кабельная линия и наземная инфраструктура образуют энергетический коридор общей протяжённостью около 300 километров.

По расчётам разработчиков, эксплуатация комплекса позволит ежегодно экономить примерно 1,74 миллиона тонн условного угля и сократит выбросы углекислого газа на 4,63–5 миллионов тонн. Конструкция рассчитана на дистанционное управление и оснащена системами мониторинга, вентиляции и пожарной защиты, адаптированными к высокой влажности, солёной атмосфере, сильному ветру, мощным волнам, океаническим течениям, плотному туману и частым тайфунам.

Перспективы развития офшорной энергетики

Проект демонстрирует ключевую тенденцию мировой энергетики — рост масштабов офшорных ветропарков. Если десять лет назад большинство морских ветровых станций располагались в нескольких десятках километров от берега и имели мощность в несколько сотен мегаватт, то сегодня крупнейшие проекты измеряются уже несколькими гигаваттами. Следующим этапом развития технологии станут так называемые энергетические острова — искусственные платформы, объединяющие сразу несколько морских ветропарков общей мощностью в десятки гигаватт. Подобные проекты уже рассматриваются в Дании, Германии и Нидерландах. Кроме того, всё большую популярность приобретают плавучие ветрогенераторы, позволяющие размещать электростанции в глубоководных районах. В сочетании с высоковольтными линиями постоянного тока это открывает путь к созданию морских энергетических комплексов в сотнях километров от побережья. Добавим, что энергосистемы HVDC сегодня рассматриваются как наиболее перспективные для питания центров обработки данных и искусственного интеллекта.