Il-futur tat-trażmissjoni tal-elettriku qed juża kurrent dirett? Arċipelagu Dinji u n-netwerk tiegħu

Illum, il-biċċa l-kbira tal-linji tal-enerġija ta 'vultaġġ għoli huma bbażati fuq kurrent alternanti. Madankollu, l-iżvilupp ta 'sorsi ta' enerġija ġodda, impjanti tal-enerġija solari u mir-riħ, li jinsabu 'l bogħod mill-insedjamenti u l-konsumaturi industrijali, jeħtieġ netwerks ta' trażmissjoni, xi kultant anke fuq skala kontinentali. U hawn, kif irriżulta, l-HVDC huwa aħjar mill-HVAC.

linja DC ta 'vultaġġ għoli (qosor għal Kurrent Dirett ta 'Vultaġġ Għoli) għandhom kapaċità aħjar li jġorru ammonti kbar ta' enerġija minn HVAC (qosor għal Kurrent Alternattiv ta 'Vultaġġ Għoli), għal distanzi twal. Forsi argument aktar importanti huwa l-ispiża aktar baxxa ta 'tali soluzzjoni fuq distanzi twal. Dan ifisser li huwa utli ħafna għal jipprovdu elettriku fuq distanzi twal minn postijiet ta’ enerġija rinnovabbli li jgħaqqdu gżejjer mal-kontinent u anke potenzjalment anke kontinenti differenti ma’ xulxin.

Linja HVAC jeħtieġu l-kostruzzjoni ta 'torrijiet enormi u linji ta' trazzjoni. Dan spiss jikkawża protesti mir-residenti lokali. L-HVDC jista' jitqiegħed f'kull distanza twila taħt l-art, mingħajr ir-riskju ta’ telf kbir ta’ enerġijakif inhu l-każ man-netwerks AC moħbija. Din hija soluzzjoni kemmxejn aktar għalja, iżda huwa mod kif jiġu evitati ħafna mill-problemi li jiffaċċjaw in-netwerks ta 'trażmissjoni. Naturalment, għat-trasmissjoni minn Reġjun tal-Kolumbja linji ta' trażmissjoni eżistenti u soċjalment aċċettabbli b'piluni għoljin jistgħu jiġu adattati. Dan ifisser li tista 'tibgħat aktar enerġija permezz tal-istess linji.

Hemm ħafna problemi bit-trażmissjoni tal-enerġija AC li huma magħrufa sew għall-inġiniera tal-enerġija. Dawn jinkludu, fost oħrajn ġenerazzjoni ta' kampi elettromanjetiċibħala riżultat, il-linji huma għoljin 'il fuq mill-art u spazjati minn xulxin. Hemm ukoll telf ta’ sħana fl-ambjent tal-ħamrija u l-ilma u ħafna diffikultajiet oħra li tgħallmu jlaħħqu maż-żmien, iżda li jkomplu jgħabbu l-ekonomija tal-enerġija. Netwerks AC jeħtieġu ħafna kompromessi ta 'inġinerija, iżda l-użu ta' AC ċertament huwa kosteffettiv għat-trażmissjoni. elettriku fuq distanza twilagħalhekk fil-biċċa l-kbira tas-sitwazzjonijiet dawn mhumiex problemi li ma jistgħux jissolvew. Madankollu, dan ma jfissirx li ma tistax tuża soluzzjoni aħjar.

Se jkun hemm netwerk globali tal-enerġija?

Fl-1954, ABB bena linja ta' trażmissjoni DC ta' vultaġġ għoli għereq ta' 96 km bejn il-kontinent Svediża u l-gżira (1). Kif hija trazzjoni jippermettilek li tikseb id-doppju tal-vultaġġ x'għandna kurrent alternanti. Il-linji DC taħt l-art u taħt il-baħar ma jitilfux l-effiċjenza tat-trażmissjoni tagħhom meta mqabbla mal-linji overhead. Il-kurrent dirett ma joħloqx kamp elettromanjetiku li jaffettwa kondutturi oħra, art jew ilma. Il-ħxuna tal-kondutturi tista 'tkun kwalunkwe, peress li l-kurrent dirett m'għandux it-tendenza li jgħaddi fuq il-wiċċ tal-konduttur. DC m'għandu l-ebda frekwenza, għalhekk huwa aktar faċli li tikkonnettja żewġ netwerks ta 'frekwenzi differenti u jaqilbuhom lura għal AC.

madankollu D.C. għad għandu żewġ limitazzjonijiet li żammewh milli jieħu f’idejh id-dinja, għallinqas sa ftit ilu. L-ewwel, il-konvertituri tal-vultaġġ kienu ħafna aktar għaljin minn konvertituri AC fiżiċi sempliċi. Madankollu, l-ispiża tat-trasformaturi DC (2) qed tonqos malajr. It-tnaqqis fl-ispejjeż huwa influwenzat ukoll mill-fatt li qed jiżdied in-numru ta 'apparati li jużaw kurrent dirett fuq in-naħa ta' riċevituri mmirati għall-enerġija.

2. Siemens DC transformer

It-tieni problema hija dik vultaġġ għoli DC circuit breakers (fjusijiet) kienu ineffettivi. Circuit breakers huma komponenti li jipproteġu s-sistemi elettriċi minn tagħbija żejda. Circuit breakers mekkaniċi DC kienu bil-mod wisq. Min-naħa l-oħra, għalkemm swiċċijiet elettroniċi huma raġonevolment veloċi, l-attwazzjoni tagħhom s'issa ġiet assoċjata ma 'rati għoljin sa 30 fil-mija. telf ta 'enerġija. Dan kien diffiċli biex jingħeleb iżda dan l-aħħar inkiseb b'ġenerazzjoni ġdida ta 'circuit breakers ibridi.

Jekk ir-rapporti riċenti jridu jiġu emmnuti, aħna qegħdin fi triqitna sew biex negħlbu l-isfidi tekniċi li ħallew is-soluzzjonijiet tal-HVDC. Għalhekk wasal iż-żmien li ngħaddu għall-benefiċċji bla dubju. Analiżi juru li f'ċerta distanza, wara li jaqsmu l-hekk imsejħa.punt tal-bilanċ» (madwar 600-800 km), l-alternattiva tal-HVDC, għalkemm l-ispejjeż inizjali tagħha huma ogħla mill-ispejjeż tal-bidu tal-installazzjonijiet AC, dejjem tirriżulta fi spejjeż ġenerali aktar baxxi tan-netwerk tat-trażmissjoni. Id-distanza tal-break-even għall-kejbils taħt il-baħar hija ħafna iqsar (tipikament madwar 50 km) milli għal-linji overhead (3).

3. Qabbel l-investiment u l-ispiża tat-trażmissjoni tal-enerġija bejn HVAC u HVDC.

Terminal DC dejjem se jkunu aktar għaljin mit-terminals AC, sempliċiment għax irid ikollhom komponenti biex jikkonvertu vultaġġ DC kif ukoll konverżjoni DC għal AC. Iżda l-konverżjoni tal-vultaġġ DC u l-breakers huma irħas. Dan il-kont qed isir aktar u aktar profittabbli.

Bħalissa, it-telf tat-trażmissjoni fin-netwerks moderni jvarja minn 7%. sa 15 fil-mija għat-trasmissjoni terrestri bbażata fuq kurrent alternanti. Fil-każ ta 'trasmissjoni DC, huma ħafna aktar baxxi u jibqgħu baxxi anke meta l-kejbils jitqiegħdu taħt l-ilma jew taħt l-art.

Allura l-HVDC jagħmel sens għal meded itwal ta 'art. Post ieħor fejn dan se jaħdem huwa l-popolazzjoni mxerrda madwar il-gżejjer. L-Indoneżja hija eżempju tajjeb. Il-popolazzjoni hija 261 miljun ruħ li jgħixu fuq madwar sitt elef gżira. Ħafna minn dawn il-gżejjer bħalissa huma dipendenti fuq iż-żejt u d-diżil. Problema simili qed tiffaċċja l-Ġappun, li għandu 6 gżira, li 852 minnhom huma abitati.

Il-Ġappun qed jikkunsidra li jibni żewġ linji kbar ta 'trasmissjoni DC ta' vultaġġ għoli ma 'l-Asja kontinentali.li se jagħmilha possibbli li jeħles mill-ħtieġa li jiġġeneraw u jimmaniġġjaw l-elettriku kollu tagħhom b'mod indipendenti f'żona ġeografika limitata b'diffikultajiet sinifikanti tat-terren. Pajjiżi bħall-Gran Brittanja, id-Danimarka u ħafna oħrajn huma rranġati b'mod simili.

Tradizzjonalment, iċ-Ċina taħseb fuq skala li tisboq dik ta 'pajjiżi oħra. Il-kumpanija, li topera l-grilja tal-elettriku tal-istat tal-pajjiż, ħarġet bl-idea li tibni grilja DC ta 'vultaġġ għoli globali li se tgħaqqad l-impjanti kollha tal-enerġija mir-riħ u solari fid-dinja sal-2050. Soluzzjoni bħal din, flimkien ma’ tekniki ta’ grid intelliġenti li jallokaw u jqassmu b’mod dinamiku l-enerġija minn postijiet fejn tiġi prodotta fi kwantitajiet kbar għal postijiet fejn hija meħtieġa bħalissa, jistgħu jagħmluha possibbli li tinqara "Tekniku Żgħażagħ" taħt id-dawl ta’ lampa li taħdem. mill-enerġija ġġenerata mill-imtieħen li jinsabu xi mkien fin-Nofsinhar tal-Paċifiku. Wara kollox, id-dinja kollha hija tip ta 'arċipelagu.