Die Tiefsee ist das künftige „Hauptschlachtfeld" der Offshore-Windenergie. Anders als in Küstennähe gibt es jedoch eine unvermeidliche Hürde für die Windenergieentwicklung in der Tiefsee: Wie kann die enorme Menge an grünem Strom aus tausenden Kilometern Entfernung stabil an Land gebracht werden? Die Antwort lautet: VSC-HGÜ-Seekabel. Dies gilt international als die derzeit beste Lösung für die großvolumige Stromübertragung in der Tiefsee und ist der technologische Gipfel, um den die globalen Schwergewichte der Meeresindustrie konkurrieren. Kürzlich wurde das von CCCC Hai Feng errichtete Projekt zur konzentrierten Übertragung der Seekabel für die Phasen V und VII des Sanmen Yangjiang Qingzhou-Windparks im Seegebiet Qingzhou vor Yangjiang, Guangdong, vollständig verlegt. Dieses weltweit erste ±500-kV-VSC-HGÜ-Seekabel wurde erfolgreich auf dem Tiefseeboden des Südchinesischen Meeres verankert und präzise mit der weltweit größten Offshore-Umrichterplattform „Herz des Meereswinds" verbunden. Dies markiert die Entwicklung eines vollständigen ingenieurtechnischen Systems für die VSC-HGÜ-Übertragung von Tiefsee-Windenergie in China und läutet offiziell die „chinesische Lösung" für die Stromgewinnung aus der Tiefsee ein.
Was macht dieses ±500-kV-VSC-HGÜ-Seekabel, ebenfalls ein Unterwasserkabel, so besonders? Herkömmliche Offshore-Windparks verwenden meist Wechselstrom-Seekabel. Überschreitet die Länge 70 Kilometer, entsteht ein starker „Kapazitätseffekt" zwischen Meerwasser und Kabel – ähnlich einem Wasserrohrbruch –, bei dem ein Großteil der elektrischen Energie auf halber Strecke verloren geht und nicht mit voller Kapazität an Land ankommt. Der Vorteil der VSC-HGÜ-Technologie liegt darin: Der von den Windkraftanlagen erzeugte Wechselstrom wird in der Umrichterstation in Gleichstrom „umgewandelt", über das Gleichstrom-Seekabel übertragen und nach der Ankunft an Land wieder in Wechselstrom zurückverwandelt. Da Gleichstromkabel keinen Kapazitätseffekt haben, können die Verluste im Vergleich zu Wechselstromkabeln um etwa 60 % reduziert werden. Allerdings benötigt der Stromtransport einen „Rückweg". Das ±500-kV-VSC-HGÜ-Seekabel ist insgesamt 88,8 Kilometer lang und verwendet ein bipolares Design mit „1 Stromkreis, 2 Leitungen". ± kennzeichnet die positive und negative Polarität der VSC-HGÜ-Übertragung. Diese beiden Seekabel arbeiten als positive und negative Leitung zusammen und bilden einen vollständigen Übertragungskanal. Es verbindet einerseits das „Herz des Meereswinds" und andererseits direkt die landseitige Steuerzentrale, übernimmt die Übertragungsmission von 2000 Megawatt Grünstrom und treibt die Kapazität dieser „Stromautobahn" auf das globale Spitzenniveau.
Die Verlegung von Seekabeln auf dem Meeresboden des Südchinesischen Meeres mit einer durchschnittlichen Tiefe von über 40 Metern ist eine Herausforderung: Auf der einen Seite stehen schwere Verlegepflüge und tausend Tonnen schwere Kabelleger, auf der anderen Seite das empfindliche Kabel, das keinen Schaden erleiden darf. Die Baukomplexität gleicht einer „Eisenhand, die eine Stickerei ausführt". Da es in China zuvor keine Erfahrung mit der Verlegung von Seekabeln dieser Größenordnung gab, startete das Projektteam eine technologische Durchbruchsoffensive in der Tiefsee, die bei Null begann. Vor der offiziellen Verlegung setzte das Projektteam umfassend hochpräzise Sonar-Vermessungstechniken wie Fächerecholot und Sub-Bottom-Profiler ein, um die Meeresboden-Topographie präzise zu kartieren und die Positionen verschiedener Hindernisse zu lokalisieren, wodurch eine detaillierte „3D-Karte" des Meeresbodens erstellt wurde. Anschließend wurden Ankerboote entlang der gesamten geplanten Trasse für mehrere Durchgänge zur Reinigung und Inspektion eingesetzt, um alle Gefahren zu beseitigen, die die sichere Verlegung des Seekabels beeinträchtigen könnten, und so einen ebenen, sicheren Tiefseekanal für das „empfindliche" Kabel zu schaffen. Das Glasfaserbündel im Inneren des Seekabels ist das „Nervenzentrum" des gesamten Systems. Während der Verlegung dürfen der Biegeradius und die Zugspannung des Kabels keine Abweichung aufweisen. Der schwere Tiefsee-Verlegepflug kann bei starken Meeresströmungen leicht ins Schwanken geraten, was direkt auf das Kabel übertragen werden und Schäden verursachen könnte. Daher simulierte das Projektteam die Arbeitsschritte wiederholt und wählte strikt Arbeitsfenster mit einer Wellenhöhe von unter 1,5 Metern aus, um das Risiko von Kabelschäden von vornherein zu vermeiden. Um die präzise Trassenführung und kontrollierte Kabelbelastung während der gesamten Verlegung zu gewährleisten, wurden mehrere Systeme wie differentielle Navigationsortung, Echtzeit-Überwachung der Verlegetiefe und Abweichungskontrolle der Trasse koordiniert eingesetzt, um eine Echtzeiterfassung und dynamische Korrektur der Position und des Zustands des Seekabels zu ermöglichen. Bei plötzlichen Gefahren wie Signalverlust des Ortungsschiffs oder Kursabweichung konnte das Team vor Ort durch Ablassen von Kabelreserven oder Lösen der Leitungsspannung einen Pufferraum für das Kabel schaffen und den Spannungszustand aufheben, wodurch das Risiko eines Kabelbruchs von der Quelle her beseitigt und die Sicherheitsuntergrenze des Baus strikt eingehalten wurde.
Heute liegt dieser 88,8 Kilometer lange „Tiefseedrache" ruhig auf dem Meeresboden des Südchinesischen Meeres und ist präzise mit dem „Herz des Meereswinds" verbunden, wodurch ein vollständiges System aus „Sammlung – Umwandlung – Übertragung" entstanden ist. Nach der Inbetriebnahme des Projekts werden die 163 Windkraftanlagen der Phasen V und VII von Qingzhou jährlich etwa 60 Milliarden Kilowattstunden Grünstrom in die Guangdong-Hongkong-Macao Greater Bay Area liefern, was einer Reduzierung der CO₂-Emissionen um etwa 5 Millionen Tonnen entspricht. Dies ist gleichbedeutend mit einem riesigen „grünen Powerbank" für die Greater Bay Area, der den regionalen Stromversorgungs- und Spitzenlastausgleichsdruck wirksam lindert. Dem Wind und dem Strom aus dem Meer entgegen. Die Fertigstellung dieser in der Tiefsee ruhenden Energiearterie markiert den offiziellen Übergang Chinas von der „küstennahen Wechselstromübertragung" zur „Tiefsee-VSC-HGÜ-Ära" für die Offshore-Windenergie. Die CCCC-Gruppe hat mit ihren praktischen Erfolgen einen reproduzierbaren und skalierbaren „chinesischen Infrastrukturplan" für die globale Tiefsee-Windenergieentwicklung geliefert.