E ardhmja qëndron në transmetimin e energjisë elektrike duke përdorur rrymë të vazhdueshme? Arkipelagu botëror dhe rrjeti i tij

Sot, shumica e linjave të tensionit të lartë bazohen në rrymë alternative. Megjithatë, zhvillimi i burimeve të reja të energjisë, termocentraleve diellore dhe të erës, të vendosura larg vendbanimeve dhe konsumatorëve industrialë, kërkon rrjete transmetimi, ndonjëherë edhe në shkallë kontinentale. Dhe këtu, siç doli, HVDC është më i mirë se HVAC.

linjë DC e tensionit të lartë (shkurt për Rryma Direkte e Tensionit të Lartë) kanë një aftësi më të mirë për të bartur sasi të mëdha energjie sesa HVAC (shkurt për Rrymë alternative të tensionit të lartë) për distanca të gjata. Ndoshta një argument më i rëndësishëm është kostoja më e ulët e një zgjidhjeje të tillë në distanca të gjata. Kjo do të thotë se është shumë i dobishëm për sigurimi i energjisë elektrike në distanca të gjata nga vendet e energjisë së rinovueshme që lidhin ishujt me kontinentin dhe madje edhe kontinente të ndryshme me njëri-tjetrin.

Linja HVAC kërkojnë ndërtimin e kullave të mëdha dhe linjave tërheqëse. Kjo shpesh shkakton protesta nga banorët vendas. HVDC mund të vendoset në çdo distancë të gjatë nën tokë, pa rrezikun e humbjeve të mëdha të energjisësiç është rasti me rrjetet e fshehura AC. Kjo është një zgjidhje pak më e shtrenjtë, por është një mënyrë për të shmangur shumë nga problemet me të cilat përballen rrjetet e transmetimit. Sigurisht, për transmetim nga Rajoni i Kolumbisë mund të përshtaten linjat ekzistuese dhe shoqërisht të pranueshme me shtylla të larta. Kjo do të thotë që ju mund të dërgoni më shumë energji përmes të njëjtave linja.

Ka shumë probleme me transmetimin e energjisë AC që janë të njohura për inxhinierët e energjisë. Këto përfshijnë, ndër të tjera gjenerimi i fushave elektromagnetikesi rezultat, linjat janë të larta mbi tokë dhe të ndara nga njëra-tjetra. Ka edhe humbje të nxehtësisë në mjedisin tokësor dhe ujor dhe shumë vështirësi të tjera që janë mësuar të përballojnë kohën, por që vazhdojnë të rëndojnë ekonominë e energjisë. Rrjetet AC kërkojnë shumë kompromise inxhinierike, por përdorimi i AC është sigurisht me kosto efektive për transmetim. energji elektrike në distanca të gjatakështu që në shumicën e situatave këto nuk janë probleme të pazgjidhshme. Megjithatë, kjo nuk do të thotë që ju nuk mund të përdorni një zgjidhje më të mirë.

A do të ketë një rrjet global të energjisë?

Në vitin 1954, ABB ndërtoi një linjë transmetimi DC të tensionit të lartë 96 km të fundosur midis kontinentit suedez dhe ishullit (1). Si është tërheqja ju lejon të merrni dyfishin e tensionit ckemi rrymë alternative. Linjat DC nëntokësore dhe nëndetëse nuk e humbasin efikasitetin e tyre të transmetimit në krahasim me linjat ajrore. Rryma e drejtpërdrejtë nuk krijon një fushë elektromagnetike që do të ndikonte në përçuesit e tjerë, tokën ose ujin. Trashësia e përcjellësve mund të jetë çdo, pasi rryma e drejtpërdrejtë nuk ka tendencë të rrjedhë mbi sipërfaqen e përcjellësit. DC nuk ka frekuencë, kështu që është më e lehtë të lidhni dy rrjete me frekuenca të ndryshme dhe t'i ktheni ato në AC.

megjithatë D.C. ai ka ende dy kufizime që e penguan atë të pushtonte botën, të paktën deri vonë. Së pari, konvertuesit e tensionit ishin shumë më të shtrenjtë se konvertuesit e thjeshtë fizikë AC. Megjithatë, kostoja e transformatorëve DC (2) po bie me shpejtësi. Ulja e kostos ndikohet gjithashtu nga fakti se numri i pajisjeve që përdorin rrymë direkte në anën e marrësve të synuar për energji po rritet.

2. Transformator DC Siemens

Problemi i dytë është se Ndërprerësit e tensionit të lartë DC (siguresat) ishin joefektive. Ndërprerësit janë komponentë që mbrojnë sistemet elektrike nga mbingarkesa. Ndërprerësit mekanik DC ishin shumë të ngadaltë. Nga ana tjetër, edhe pse çelësat elektronikë janë mjaft të shpejtë, aktivizimi i tyre deri më tani është shoqëruar me të mëdhenj, deri në 30 për qind. humbje fuqie. Kjo ka qenë e vështirë për t'u kapërcyer, por kohët e fundit është arritur me një gjeneratë të re të ndërprerësve hibridë.

Nëse duhen besuar raportet e fundit, ne jemi në rrugën tonë të mirë për të kapërcyer sfidat teknike që kanë pllakosur zgjidhjet HVDC. Pra, është koha për të kaluar në përfitimet e padyshimta. Analizat tregojnë se në një distancë të caktuar, pas kalimit të të ashtuquajturit.pikë ekuilibri» (rreth 600-800 km), alternativa HVDC, megjithëse kostot e saj fillestare janë më të larta se kostot e fillimit të instalimeve AC, rezulton gjithmonë në kosto më të ulëta të përgjithshme të rrjetit të transmetimit. Distanca e kufirit për kabllot nëndetëse është shumë më e shkurtër (zakonisht rreth 50 km) sesa për linjat ajrore (3).

3. Krahasoni investimin dhe koston e transmetimit të energjisë ndërmjet HVAC dhe HVDC.

Terminali DC ata do të jenë gjithmonë më të shtrenjtë se terminalet AC, thjesht sepse duhet të kenë komponentë për të kthyer tensionin DC si dhe konvertimin DC në AC. Por konvertimi i tensionit DC dhe ndërprerësit janë më të lirë. Kjo llogari po bëhet gjithnjë e më fitimprurëse.

Aktualisht, humbjet në transmetim në rrjetet moderne variojnë nga 7%. deri në 15 për qind për transmetim tokësor bazuar në rrymë alternative. Në rastin e transmetimit DC, ato janë shumë më të ulëta dhe mbeten të ulëta edhe kur kabllot vendosen nën ujë ose nën tokë.

Pra, HVDC ka kuptim për shtrirje më të gjata të tokës. Një vend tjetër ku kjo do të funksionojë është popullsia e shpërndarë nëpër ishuj. Indonezia është një shembull i mirë. Popullsia është 261 milion njerëz që jetojnë në rreth gjashtë mijë ishuj. Shumë prej këtyre ishujve janë aktualisht të varur nga nafta dhe karburanti dizel. Japonia ka një problem të ngjashëm me 6 ishuj, 852 prej të cilëve janë të banuar.

Japonia po shqyrton ndërtimin e dy linjave të mëdha të transmetimit të tensionit të lartë DC me Azinë kontinentale.gjë që do të bëjë të mundur heqjen e nevojës për të gjeneruar dhe menaxhuar në mënyrë të pavarur të gjithë energjinë e tyre elektrike në një zonë të kufizuar gjeografike me vështirësi të konsiderueshme terreni. Vende të tilla si Britania e Madhe, Danimarka dhe shumë të tjera janë rregulluar në mënyrë të ngjashme.

Tradicionalisht, Kina mendon në një shkallë që tejkalon atë të vendeve të tjera. Kompania, e cila operon rrjetin elektrik shtetëror të vendit, ka ardhur me idenë e ndërtimit të një rrjeti global të tensionit të lartë DC që do të lidhë të gjitha termocentralet e erës dhe diellore në botë deri në vitin 2050. Një zgjidhje e tillë, plus teknikat e rrjetit inteligjent që shpërndajnë dhe shpërndajnë në mënyrë dinamike energjinë nga vendet ku prodhohet në sasi të mëdha në vendet ku është e nevojshme për momentin, mund të bëjnë të mundur leximin e "Teknikut të Ri" nën dritën e një llambë me fuqi. nga energjia e prodhuar nga mullinjtë e erës që ndodhen diku në Paqësorin Jugor. Në fund të fundit, e gjithë bota është një lloj arkipelagu.