随着新一代远距离、大容量直流输电海上工程的快速发展，国内新规划海上风电场均提出300万千瓦的装机容量和传输容量需求，目前国内外尚未报道单回传输容量能够满足300万千瓦需求的高压直流海缆，单方面靠增大导体截面或提高电压等级难以实现，需要关键性能的多维度提升研发。基于这一需求，广东电网有限责任公司电力科学研究院与中天科技海缆股份有限公司合作攻关，掌握了绝缘材料在90℃下的直流特性和老化寿命，采用双向加热法提升了海缆绝缘层交联度均匀性、减少界面微观缺陷，突破了90℃、±550kV直流海缆工厂接头技术瓶颈，针对多种工况设计了电缆整体截面和低交联副产物的脱气最优工艺，最终自主研制了国际首套±550kV交联聚乙烯绝缘(90℃)光纤复合直流海底电力电缆（含工厂接头），并在国内首次通过了90℃全性能型式试验，叠加雷电冲击达1550kV，为国际最高电压水平。成果通过中国电工技术学会新产品技术鉴定，达到国际领先水平。此外，项目团队还在此研发基础上开发了基于国产绝缘基料和工艺的超高压直流海缆用绝缘料配方。

成果获得以下创新突破：1）掌握了绝缘材料在90℃下的直流特性和老化寿命；2）采用双向加热法提升了海缆绝缘层交联度均匀性、减少界面微观缺陷，突破了90℃、±550kV直流海缆工厂接头技术瓶颈；3）针对多种公开设计了电流整体截面和低交联副产物的脱气最优工艺；4）自主研制了国际首套±550kV交联聚乙烯绝缘(90℃)光纤复合直流海底电力电缆（含工厂接头）；5）在国内首次通过了90℃全性能型式试验，叠加雷电冲击达1550kV，为国际最高电压水平；6）开发了基于国产绝缘基料和工艺的超高压直流海缆用绝缘料配方。成果同时提升了高压直流海缆运行电压和运行温度，将最高运行温度从70℃提升至90 ℃，运行电压从±500kV提升至±550kV，使最大输送容量提升56%，单回设计传输容量达300万千瓦。在相同传输容量下直接减小海缆电流和损耗，降低导体截面，减少海缆回路数和敷设费用，大幅节约工程投资成本、运维成本和度电成本，在柔性直流输电系统中大功率远距离海底输电、岛屿互联、远距离直流输电互联网建设等场景具有强市场竞争力，带来显著经济和社会效益。

随着环保意识的增强，国内外对海洋风电资源的开发利用受到重视，发展直流输电技术、建设新一代直流输电联网工程、促进大规模风力发电场并网符合我国发展需求。±550kV交联聚乙烯绝缘(90℃)光纤复合直流海底电力电缆这一科技创新成果实现了产品和技术的双重突破，具备良好的应用前景。随着国内外海洋风电资源开发利用和海上风电建设的高速发展，近海风电发展趋近饱和，新一代远距离、大容量直流输电海上工程成为符合我国海洋发展和新能源发展的必然趋势，国内新规划海上风电场均提出300万千瓦的装机容量和传输容量需求。目前国内外尚未报道单回传输容量能够满足300万千瓦需求的高压直流海缆，单方面靠增大导体截面或提高电压等级难以实现，需要关键性能的多维度提升研发。广东电网有限责任公司建设阳江三山岛海上风电柔直输电工程，包括1座容量2000MW的±500千伏海上换流站，1回±500千伏直流海底电缆，长度约114公里，和1座容量3000MW±500千伏陆上受端换流站，工程将于2026年10月投产。若应用本科技成果，可在海上部分完成3000MW容量输送，和工程总容量相匹配。此外，山东青岛“深海一号”海上风电场规划建设装机容量300万千瓦，华能集团在远海海域规划建设海上风电300万千瓦，均提供了技术成果的应用场景。开发±550kV交联聚乙烯绝缘(90℃)光纤复合直流海底电力电缆、超高压直流海缆用绝缘料在这一的发展趋势和市场号召下研发，为大容量、远距离海上输电工程提供基础保障。

广东电网有限责任公司电力科学研究院在高压电缆及材料设备等领域开展了一系列前瞻性和实用化研究，获日内瓦国际发明金奖、机械行业协会科技进步一等奖、广东省科技进步一等奖等多项奖励。中天科技海缆股份有限公司已具备500kV及以下、±535kV及以下海陆缆研发制造能力。针对重点工程和国内外市场需求，双方联合成立研发团队，参与研发人员二十余人，完成了±550kV交联聚乙烯绝缘(90℃)光纤复合直流海缆包含材料研发、结构设计、性能高评价等方面的技术攻关。核心成员包括：序号 姓名 技术职称 工作单位 主要贡献1 彭向阳 教授级高工 广东电网有限责任公司电力科学研究院 海缆材料研发技术负责人2 于是乎 高级工程师 广东电网有限责任公司电力科学研究院 海缆材料研发项目负责人3 余欣 教授级高工 广东电网有限责任公司电力科学研究院 海缆材料研发产品孵化和应用推广4 李银格 高级工程师 广东电网有限责任公司电力科学研究院 海缆材料研发技术支持5 范亚洲 教授级高工 广东电网有限责任公司电力科学研究院 海缆材料研发转化应用

±550kV交联聚乙烯绝缘(90℃)光纤复合直流海底电力电缆这一科技创新成果实现了产品和技术的双重突破，同时开展超高压直流海缆电缆料配方研发和产品研制，具备良好的经济与社会效益。经济效益方面：首先大幅度降低了海上风电的开发成本。成果同时提升了高压直流海缆运行电压和运行温度，将最高运行温度从70℃提升至90 ℃，运行电压从±500kV提升至±550kV，使最大输送容量提升56%，单回设计传输容量达300万千瓦。在相同传输容量下直接减小送出海缆的电流，从而减小送出损耗，随着运行温度的提高，提升了海缆的载流能力，从而可降低导体截面选型，节约海缆生产和投入成本。其次是显著减少了海缆回路数和敷设费用。应用运行电压和运行温度均提高的直流海底电缆，可实现单回路的更大传输容量，从而减少输电海缆回路数甚至减少海上换流站建设数量，不仅减少了占海面积，还能够大幅节约工程投资成本、运维成本和度电成本。以阳江三山岛海上直流输电工程为例，应用本科技成果，仅建设单回海缆输电即可满足300万千瓦的容量需求，无需分别建设200万千瓦换流站和100万千瓦多个换流平台，节约工程造价不少于1亿元。第三，本技术成的推广应用将促进材料、工艺、控制等相关产业技术进步，推动产业链快速发展和升级。成果在柔性直流输电系统中大功率远距离海底输电、岛屿互联、远距离直流输电互联网建设等场景具有强市场竞争力，带来显著经济效益。社会效益方面：我国海域辽阔，拥有300万平方公里海域和18000公里海岸线，沿海分布6000多个岛屿，具有广阔的海洋输电应用前景。本科技成果取得的技术突破不仅提升了海缆的整体性能，也为行业提供了新的解决方案，更高电压等级、更高运行温度的先进海缆产品的研发能够更好地满足海上能源市场需求，顺应国家双碳及绿色制造战略，也极大推动了我国海底输电技术的发展，打破国际技术垄断，为全球能源互联网建设提供雄厚的技术实力保障，社会效益显著。

研发团队瞄准高压直流海底电缆的良好发展前景，在直流材料性能研究、绝缘仿真设计、工厂接头技术攻关等方面提出了一系列创新技术。成果以技术合作、技术转让等形式开展超高压直流海缆国产绝缘料成果转化，以实现更广阔的产品生产、工程应用和成果推广。