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產業知識專欄
海底電纜怎麼鋪?認識海纜鋪設船 Cable-Laying Vessel
離岸風場產生的電力,需要透過海底電纜在風力機、海上變電站與陸上電網之間傳輸。但一條海纜可能長達數十公里、重達數千公噸,要如何平穩地從船上一路「放」到海床?這項任務的主角,就是海纜鋪設船(Cable-Laying Vessel, CLV)。
海纜鋪設船就像一座「海上放線工廠」
CLV是專門運輸與鋪設海底電纜的工程船。與一般貨輪不同,甲板上配置了完整的儲纜、輸送、張力控制及導引設備。
先前文章《一條幾十公里的海纜放在哪裡?認識電纜轉盤》介紹的Cable Carousel(電纜轉盤)就是其中之一,負責儲存大量海纜。但海纜離開Carousel後,並不是直接往海裡丟。
以大型CLV為例,船上可能配置張力器(Tensioner)、絞盤(Capstan)及導纜輪(Lay Wheel / Sheave)等設備。它們彼此配合,控制海纜送出的速度、方向與張力,讓電纜以受控狀態離開船舶。
海纜不是「沉下去」就好
鋪設時,CLV沿著事先規劃好的海纜路徑(Cable Route)緩慢前進,同時持續將海纜送入海中。此時最重要的工作之一就是張力控制。
海纜從船尾或船側進入海中後,會形成一段懸垂曲線,再逐漸接觸海床。如果張力與船速控制不當,可能讓海纜承受過大的拉力或彎曲,增加受損風險。因此施工團隊需要持續監控船舶位置、海纜張力及鋪設狀態。
這也是為什麼現代大型CLV常配置動態定位 (Dynamic Positioning, DP)系統,利用推進器、定位感測器與控制系統協助船舶維持預定位置及航線。
鋪到海床之後呢?
海纜抵達海床,不一定代表工程完成。
依工程設計與海床條件,海纜可能在鋪設過程中同步埋入海床(Simultaneous Lay and Burial),也可能先完成鋪設,再由專用設備進行後埋設(Post-Lay Burial)。部分CLV因此也具備拖曳犁(Plough)或搭載ROV(水下無人遙控載具,Remotely operated underwater vehicle)埋纜設備的能力。
因此,海纜鋪設船並不只是「載著海纜出海的船」,而是一座整合儲纜、放纜、張力控制、定位與海上施工能力的移動式工程平台。
下次在CLV甲板上看到巨大的電纜轉盤與各種導纜設備時,可以想像:一條連接離岸風場與電網的海底電力動脈,正從這艘船上一點一點延伸到海床。
參考資料
• Guide to an offshore wind farm | An informative resource for offshore wind(包括照片來源)
• Pure player in sustainable electrification - Nexans
• Prysmian | Cables, Energy & Telecom Solutions | Prysmian
