- ХВДЦ пренос: Супер аутопут за електричну енергију до нове ере обновљивих извора
- Технологија претварача напона (ВСЦ) у ХВДЦ преносним системима
- Напредак у ултра ХВДЦ (УХВДЦ) инфраструктури истакнутој за пренос обновљиве енергије
Потреба за ефикасним и флексибилним системом за пренос електричне енергије непрекидно се осећа у данашњим индустријализованим економијама. Постоји низ опција доступних креаторима политика и комерцијалним ентитетима, с високо преносним системима преноса једносмерне струје (ХВДЦ) који се појављују као изводљив механизам управљања енергијом.
Развој ХВДЦ технологије најављује промену мора у начину преноса електричне енергије на велике удаљености, јер нуди вишеструке предности у односу на системе за пренос наизменичне струје (АЦ). ХВДЦ преносни системи нуде предности у погледу нижих емисија и уштеде трошкова када се постављају изнад главе на велике даљине и под земљом или под водом на кратке раздаљине.
Нудећи максималну прелазну ефикасност и ниже губитке снаге, без обзира на удаљеност коју електрична енергија пређе, ХВДЦ преносни системи стварају значајан потенцијал за пренос снаге на велике удаљености, попут острва, па чак и континената. Напредак у ХВДЦ технологија отвара пут обновљивим системима електричне енергије, што значи позитивне будуће изгледе на тржишту ХВДЦ преносног система, које је у 2018. години процењено на скоро 7,4 милијарде америчких долара.
ХВДЦ пренос: Супер аутопут за електричну енергију до нове ере обновљивих извора
ХВДЦ преносни системи настају као основа на којој се развија и примењује нови енергетски систем заснован на обновљивим изворима. Системи обновљиве енергије, попут пројеката соларне и ветроелектране, често су врло нестабилни и налазе се у удаљеним областима. ХВДЦ технологија која се непрестано развија добија на снази у новој енергетској економији са далеководима ХВДЦ који могу преносити снагу са максималном ефикасношћу и минималним губицима.
ХВДЦ водови постају „супер аутопутеви електричне енергије“, који на три начина убрзавају будућност система за производњу електричне енергије из обновљивих извора - повезујући постојеће електране, развијајући нове соларне електране и интегришући приобалне пројекте енергије ветра. Снажни полупроводници, високонапонски каблови и претварачи су међу кључним компонентама ХВДЦ технологије, које уносе карактеристике у савремени систем преноса једносмерне струје (једносмерне струје).
Потребе за изградњом нових електрана могу се одложити постављањем ХВДЦ преносних система, јер они међусобно повезују различите електроенергетске системе како би ефикасније функционисали. Нови електроенергетски систем може остварити веће економске и еколошке добитке који потичу од великих хидроелектричних извора, који замењују системе топлотне производње у традиционалним електроенергетским системима путем ХВДЦ далековода.
ХВДЦ пренос постао је магистрални пут за широку интеграцију обновљивих извора енергије како би понудио међусобно повезане мреже, које су довољно поуздане и флексибилне да одговоре на изазове нове економије обновљивих извора енергије. ХВДЦ преносне мреже омогућавају балансирање оптерећења између ХВДЦ супер аутопутева и дељење водова и претварачких станица у соларним пројектима и обалним ветроелектранама. Стога се примена ХВДЦ преносних система сматра економски одрживим начином обезбеђивања вишка и поузданости у таквим електроенергетским мрежама.
Поред тога, ХВДЦ преносни системи такође нуде изводљива решења за постојеће изазове у погледу права на пролазак. Један ХВДЦ преносни систем постављен надземно може се показати поузданијим од двоструког круга наизменичне мреже. ХВДЦ инфраструктура може побољшати прелазну ефикасност електричне енергије коришћењем изолованих ХВДЦ каблова у подземним и подморским апликацијама, што може убрзати процесе дозволе првенства. Штавише, ХВДЦ преносни системи могу се такође инсталирати у близини или на постојеће АЦ водове, смањујући потребе за коришћењем земљишта у предности.
Технологија претварача напона (ВСЦ) у ХВДЦ преносним системима
ХВДЦ преносни системи користе претвараче са струјним извором, мрежно комутирани претварачи (ЛЦЦ), којима је за рад потребна реактивна снага серијских кондензатора, ранжирних банака или филтера. Међутим, конвенционални ХВДЦ систем преноса не нуди динамичку подршку напона на мрежи наизменичне струје и контролише напон система у прихватљивом опсегу, унутар жељене толеранције. Због тога се претварачи за напајање напоном користе у конвенционалним системима преноса ХВДЦ, не само за обезбеђивање динамичке регулације напона на мрежи наизменичне струје, већ и за контролу протока снаге у систему.
ХВДЦ преносни системи засновани на ВСЦ технологији могу понудити неовисно управљање и активном и реактивном снагом без квара на комутацији. Пребацивање ИГБТ вентила у ХВДЦ преносу заснованом на ВСЦ-у прати модулацију ширине импулса (ПВМ), што омогућава систему да подешава фазни угао и амплитуду излазног напона наизменичног напона претварача са константним једносмерним напоном.
Поред тога, ХВДЦ преносни системи засновани на ВСЦ-у састоје се од два независна система управљања и заштите који се састоје од дигиталних процесора сигнала и микроконтролера и нуде редундантност како би се осигурала висока поузданост. Такве карактеристике се приписују наклоности крајњих корисника према ВСЦ технологији у односу на ЛЦЦ технологију у ХВДЦ преносним системима.
ХВДЦ системи засновани на ВСЦ-у расту у популарности на тржишту ХВДЦ преносних система, са преко 55% удела у приходу на тржишту. Технологија преноса заснована на ВСЦ постала је пунолетна за конвенционалне ХВДЦ преносне системе, упркос томе што је релативно скупља опција за примене преноса више оцене.
Водеће компаније на тржишту ХВДЦ преносног система појачавају усвајање ВСЦ технологије како би побољшале поузданост ХВДЦ преноса у пројектима обновљиве енергије који се спроводе широм света. На пример, Тосхиба Енерги Системс & Солутионс Цорпоратион - водећи јапански произвођач система за производњу електричне енергије - најавила је инсталирање ХВДЦ преносне везе засноване на ВСЦ-у која повезује копно Јапана (Хонсху) са северним острвом Хокаидо, марта 2019. године. Компанија је најавио да је ово први јапански ХВДЦ систем заснован на ВСЦ-у који у сваком тренутку осигурава 600 МВ интерконективних капацитета.
У априлу 2019. године, АББ Гроуп - швајцарско-шведска мултинационална корпорација која послује у сегментима енергетике, тешке електричне опреме и технологије аутоматизације - објавила је да је основала заједничко улагање са Хитацхи, Лтд. - јапанском мултинационалном компанијом конгломерата - за испоруку ВСЦ-а ХВСЦ преносни систем заснован на трафостаници Хигасхи-Схимизу у Јапану. Компанија је најавила да ће ХВДЦ преносни системи засновани на ВСЦ-у укључивати два ВСЦ-претварача (по 300.000 кВ), а Хитацхи ће конструисати систем, који ће се састојати од Хитацхи-ових претварача и АББ ХВДЦ-претварача са системом управљања и заштите.
Напредак у ултра ХВДЦ (УХВДЦ) инфраструктури истакнутој за пренос обновљиве енергије
Развој УХВДЦ преносног система је једно од најновијих достигнућа у ХВДЦ технологији преноса, које омогућава пренос једносмерног напона од најмање 800 кВ; конвенционални ХВДЦ преносни систем обично користи напоне између 100 кВ и 600 кВ. Како се нова глобална енергетска економија постепено креће ка електроенергетским мрежама континенталног нивоа, преносни системи УХВДЦ ће вероватно добити огроман значај широм света.
Развијене регије су међу најповољнијим тржиштима за УХВДЦ преносне системе, јер развијене земље производе велике количине обновљиве енергије. Северна Америка и Европа су међу највећим тржиштима ХВДЦ преносних система, јер управљачка тела у овим регионима улажу велика средства у развој ХВДЦ инфраструктуре како би испунила своје климатске циљеве.
Уједињено Краљевство је међу водећим европским земљама које су примениле ХВДЦ преносне системе. Велика Британија дели ХВДЦ везе са неколико суседних земаља, укључујући Норвешку, Ирску, Француску и Холандију. Поред тога, Сједињене Државе подстичу улагања у производњу чисте енергије, а усвајање ХВДЦ преноса убрзано се повећава у земљи. Непрестано растућа међудржавна мрежа система аутопутева електричне енергије у САД чини Северну Америку највећим тржиштем ХВДЦ преносног система, са готово четвртином удела у приходима на глобалном тржишту.
Међутим, све већи број економија у развоју показује обећавајући раст у производњи обновљиве енергије развојем хидроелектрана и пројектима за производњу енергије ветра. Земље у развоју дом су великих пројеката соларне и енергије ветра, а УХВДЦ преносни системи се усвајају како би задовољили све већу потражњу за енергијом у тим земљама.
Кина је постала једна од водећих земаља на свету која је прва усвојила УХВДЦ преносни систем. АББ група је 2010. године изградила први УХВДЦ далековод на свету између Шангаја и Ксиангјиабе у Кини, снаге 6,4 ГВ и укупне дужине око 1.907 км. До 2017. године, земља је уложила преко 400 милијарди јуана (57 милијарди америчких долара) за развој најмање 21 новог УХВДЦ далековода у земљи.
Генерал Елецтриц Цомпани (ГЕ) - амерички мултинационални конгломерат - пустио је у рад прву фазу од 1.500 МВ двофазног ХВДЦ система за пренос електричне енергије у месту Цххаттисгарх, Индија, 2017. Повер Грид Цорпоратион оф Индиа Лимитед - индијска државна електропривреда компанија је у пројекат уложила преко 6.300 црор ИНР. Министарство енергетике објавило је да је капацитет пројекта додатно надограђен на 6.000 МВ, уз улагање од преко 5.200 црор ИНР, у децембру 2018. ГЕ је најавио да је ово први пројекат компаније УХВДЦ у Индији, као и у свету, што је 1.287 км енергетског аутопута са преносном снагом до 3.000 МВ.
Са све већим усвајањем УХВДЦ преносних система у економијама у развоју, попут Кине и Индије, азијско-пацифички регион (искључујући Јапан) постаје тржиште високог раста за ХВДЦ преносне системе. Комбинација обновљивих извора енергије под великим је утицајем на будуће трендове у сектору преноса и дистрибуције електричне енергије (Т&Д).
Повећавање инвестиција у сектор Т&Д подстаћи ће производњу обновљивих извора енергије у наредним годинама. То ће према томе покренути глобално усвајање ХВДЦ преносних система као флексибилног и економичног решења за управљање новим изазовима производње енергије и интегрисање обновљивих извора у наредним годинама.