Anvendelser og muligheder for højspændings-DC transmissionskabel

supply HVDC power cable

Fra et verdensomspændende perspektiv, højspændings DC transmissionskabel anvendes til følgende områder, såsom langdistance højkapacitets overhead transmission, sammenkobling af elnet, og langdistance søkabeltransmission med åbenlyse fordele.

Den første er langdistance luftledningstransmission. Ifølge resultaterne af relevante undersøgelser, DC luftledning transmission begynder at udnytte 10 milliarder watt og 300 kilometer eller mere. Det betyder, at mere end 26% af den samlede globale transmissionskapacitet gælder DC luftledninger.

Den anden er undersøisk kabeltransmission. Undersøgelser viser, at omkring en tredjedel af verdens nuværende DC-transmissionsprojekter er til søkabeltransmission.

Den tredje er at begrænse kortslutningsstrømmen. Med lande og regioner, der øger strømbelastningen, strømforsyning og netkonstruktion fortsætter med at udvide, størrelsen af AC-nettet bliver større og større, og der opstår kortslutningsfejl, da fejlstrømmen også bliver større. DC transmission har indlysende fordele ved begrænsning kortslutning nuværende og bliver brugt på flere og flere områder.

Som modtræk mod kortslutningsstrømme i områder med koncentrerede storbybelastninger, letvægts DC-transmissionsudstyr med enhedsfaseændring er bredt begunstiget på grund af dets lille fodaftryk og hurtige respons.

På området for netsammenkobling, brugen af DC-metoder såsom BTB til at sammenkoble en række relativt små, selvstændigt opererende små systemer kan effektivt reducere fejlkortslutningsstrømme. Undersøgelser udført af japanske forskere på serielle systemer i Kansai, Kina, Kyushu, og Shikoku i Japan har vist, at hvis DC-metoder bruges til at forbinde Kansai med Kina, Kina til Kyushu, Kyushu til Shikoku, og Shikoku til Kansai, kortslutningsstrømme vil blive stærkt undertrykt, og transmission fra små systemer til store systemer vil blive realiseret.

Desuden, konvertere sammensat af omskiftelige enheder kan bruges til at levere strøm til små isolerede systemer såsom offshore olieplatforme og øer. I fremtiden, de kan også bruges i bystrømsdistributionssystemer for at få adgang til distribuerede strømkilder såsom brændselsceller og fotovoltaisk elproduktion. En letvægter DC transmissionssystem er mere nyttig til at løse problemet med stabilitet af ren energiadgang.

På nuværende tidspunkt, der er højspændings-DC transmissionsprojekter på fem kontinenter i verden, og de er tætte i økonomisk udviklede regioner som Nordamerika og Vesteuropa. Efterhånden som den økonomiske udviklingsregion flytter til Asien, der er flere og flere DC transmissionsprojekter i Kina og de omkringliggende områder.

Kinas forskning i højspændings-DC transmission begyndte i 1950'erne, og den første tyristorventilsimulator blev bygget i 1960'erne på China Electric Power Research Institute. For bedre at studere højspændings-DC transmission, en AC-kabelledning blev ændret til en 31 kV DC transmissionstestlinje i Shanghai i 1977.

Den tidligere forskning lagde et vist grundlag for udviklingen af højspændings-DC-transmission i Kina. I slutningen af 1980'erne, Kinas højspændings-DC transmissionsforskning og udvikling fik et gennembrud og begyndte at udvikle sig hurtigt. mere end 10 DC transmissionsprojekter er sat i drift. Især, i december 28, 2009, Yunnan-Guangdong UHV DC transmissionsprojektet blev med succes sat i drift på en enkelt pol, som er verdens første ±800 kV UHV DC transmissionsprojekt. Dette er det første ±800 kV UHV DC transmissionsprojekt i verden. Det markerer, at Kinas kraftteknologi og -udstyrsfremstilling har nået det internationale avancerede niveau og indtaget et nyt højdepunkt inden for kraftoverførsel og transformation i verden.

In order to realize China’s “west-east power transmission” strategic plan, Kina er aktivt at fremme opførelsen af ± 660 kV, ± 800 kV, og ± 1000 kV ultra-højspændings DC transmissionsprojekter.

Med den hurtige udvikling af nye energi- og miljøbeskyttelseskrav, Kina har stærkere markedsefterspørgsel efter DC transmissionsteknologi.

I den næste 20 år, Statens netselskab planlægger at bygge mere end 40 DC transmissionsprojekter, inklusive mere end 15 UHV DC transmissionsprojekter.

Ifølge de relevante institutioner, i henhold til gældende udstyrspriser, den samlede investering i opførelsen af hvert UHV DC transmissionsprojekt i Kina er mere end 15 billioner yuan. Blandt dem, prisen på en UHV DC konverter ventil og konverter er 1.5 milliard til 2 billioner yuan, prisen på en fladbølgereaktor er ca 1 billioner yuan, prisen på et kontrol- og beskyttelsessystem er mere end 400 millioner yuan, og de samlede omkostninger til AC-felt og DC-felt komplette sæt udstyr er også tæt på 2 billioner yuan. Udstyrsinvesteringen (eksklusive linjer og tårne) for hver UHV DC transmission konverter station er ca 8 billioner yuan. DC transmissionsudstyr forventes at nå en markedsstørrelse på ca 200 milliarder yuan i den næste 20 år.

Teknologiske fremskridt driver fødslen af flere nye materialer og teknologier, og brugen af højspændings-DC transmissionsteknologi udvides. Nogle nye måder til elproduktion kræver anvendelse af DC-transmissionsteknologi. For eksempel, elektricitet genereret af magnetisk væske, elektrisk gas, brændselsceller, og solceller skal sendes ud i DC-tilstand, og havets energikraftværker i fjerne have skal bruge DC undersøiske kabler at sende strøm til fastlandet. Desuden, nye batterier og superledere og andre nye energilagringssystemer, og AC-strømsystemforbindelser er påkrævet, når DC-transmissionsteknologien.

Det er forudsigeligt, at med den videre udvikling af magt elektroniske enheder, opdatering af computerteknologi, fremkomsten af nye materialer til kraftoverførsel og transformation, og udvikling og udnyttelse af ny og vedvarende energi, højspændings-DC transmission vil have et bredere anvendelsesperspektiv.

zmswacables