Aplikácie a perspektívy vysokonapäťového jednosmerného prenosového kábla

---

Z celosvetovej perspektívy, vysokonapäťový jednosmerný prenosový kábel sa aplikuje na nasledujúce oblasti, ako je diaľkový vysokokapacitný horný prenos, prepojenie elektrickej siete, a diaľkový podmorský káblový prenos so zjavnými výhodami.

Prvým je diaľkový prenos nadzemným vedením. Podľa výsledkov relevantných štúdií, DC nadzemné vedenie prenos začne využívať 10 miliardy wattov a 300 kilometrov alebo viac. To znamená, že viac ako 26% z celkovej globálnej prenosovej kapacity sa vzťahuje na nadzemné vedenia jednosmerného prúdu.

Druhým je prenos podmorským káblom. Štúdie ukazujú, že asi jedna tretina súčasných svetových projektov jednosmerného prenosu je určená na prenos podmorským káblom.

Tretím je obmedzenie skratového prúdu. Krajiny a regióny zvyšujúce energetické zaťaženie, napájanie a výstavba siete sa naďalej rozširuje, veľkosť AC mriežky je stále väčšia a väčšia, a skratová porucha nastane, keď sa poruchový prúd tiež zväčší. Jednosmerný prenos má zjavné výhody v obmedzení skrat aktuálne a využíva sa v čoraz väčšom počte oblastí.

Ako protiopatrenie proti skratovým prúdom v oblastiach s koncentrovaným metropolitným zaťažením, Ľahké jednosmerné prenosové zariadenie s fázovou zmenou zariadenia je široko obľúbené kvôli svojej malej ploche a rýchlej odozve.

V oblasti sieťového prepojenia, použitie jednosmerných metód, ako je BTB, na prepojenie niekoľkých relatívne malých, nezávisle fungujúce malé systémy môžu účinne znížiť poruchové skratové prúdy. Štúdie uskutočnené japonskými vedcami o sériových systémoch v Kansai, Čína, Kjúšú, a Shikoku v Japonsku ukázali, že ak sa na spojenie Kansai s Čínou použijú metódy jednosmerného prúdu, Čína na Kjúšú, Kjúšú do Šikoku, a Shikoku do Kansai, skratové prúdy budú značne potlačené a zrealizuje sa prenos z malých sústav do veľkých sústav.

Navyše, konvertory zložené z prepínateľných zariadení možno použiť na napájanie malých izolovaných systémov, ako sú ropné plošiny na mori a ostrovy. V budúcnosti, môžu byť tiež použité v mestských distribučných systémoch na prístup k distribuovaným zdrojom energie, ako sú palivové články a fotovoltaická výroba energie. Ľahký DC prenosový systém je užitočnejšia pri riešení problému stability prístupu k čistej energii.

V súčasnosti, existujú projekty vysokonapäťového jednosmerného prenosu na piatich kontinentoch sveta, a sú husté v ekonomicky rozvinutých regiónoch, ako je Severná Amerika a západná Európa. Ako sa región hospodárskeho rozvoja presúva do Ázie, v Číne a okolitých oblastiach je stále viac projektov jednosmerného prenosu.

Čínsky výskum vysokonapäťového jednosmerného prenosu sa začal v 50-tych rokoch minulého storočia, a prvý simulátor tyristorového ventilu bol zostrojený v 60. rokoch minulého storočia v Čínskom inštitúte pre výskum elektrickej energie. Aby bolo možné lepšie študovať vysokonapäťový jednosmerný prenos, AC káblové vedenie bolo zmenené na a 31 Testovacia linka jednosmerného prenosu kV v Šanghaji 1977.

Predchádzajúci výskum položil istý základ pre rozvoj vysokonapäťového jednosmerného prenosu v Číne. Do konca 80. rokov 20. storočia, Čínsky výskum a vývoj vysokonapäťových jednosmerných prenosov priniesol prelom a začal sa rýchlo rozvíjať. Viac ako 10 Projekty jednosmerného prenosu boli uvedené do prevádzky. Najmä, decembra 28, 2009, projekt UHV DC prenosu Yunnan-Guangdong bol úspešne uvedený do prevádzky na jednom póle, čo je prvý projekt prenosu UHV DC na svete ±800 kV. Ide o prvý projekt prenosu ±800 kV UHV DC na svete. Znamená to, že čínska energetická technológia a výroba zariadení dosiahli medzinárodnú pokročilú úroveň a obsadili nový najvyšší bod v oblasti prenosu a transformácie energie vo svete..

In order to realize China’s “west-east power transmission” strategic plan, Čína aktívne podporuje výstavbu ± 660 kV, ± 800 kV, a ± 1000 Projekty prenosu jednosmerného prúdu ultravysokého napätia kV.

S rýchlym vývojom nových požiadaviek na energetiku a ochranu životného prostredia, Čína má silnejší trhový dopyt po technológii prenosu jednosmerného prúdu.

V ďalšom 20 rokov, State Grid Corporation plánuje postaviť viac ako 40 Projekty jednosmerného prenosu, vrátane viac ako 15 Projekty prenosu UHV DC.

Podľa príslušných inštitúcií, podľa aktuálnych cien zariadení, celková investícia do výstavby každého projektu prenosu UHV DC v Číne je viac ako 15 bilión juanov. Medzi nimi, cena UHV DC meničového ventilu a meniča je 1.5 miliardy až 2 bilión juanov, cena reaktora s plochou vlnou je cca 1 bilión juanov, cena riadiaceho a ochranného systému je viac ako 400 milión juanov, a celkové náklady na kompletné vybavenie AC poľa a DC poľa sa tiež blížia 2 bilión juanov. Investícia do zariadenia (s výnimkou liniek a veží) pre každú UHV DC prenosovú meničovú stanicu je cca 8 bilión juanov. Očakáva sa, že zariadenia na prenos jednosmerného prúdu dosiahnu veľkosť trhu približne 200 miliardy juanov v ďalšom 20 rokov.

Technologický pokrok poháňa zrod nových materiálov a technológií, a rozširuje sa používanie technológie vysokonapäťového jednosmerného prenosu. Niektoré nové spôsoby výroby energie vyžadujú použitie technológie jednosmerného prenosu. Napríklad, elektrina generovaná magnetickou tekutinou, elektrický plyn, palivové články, a solárne články by mali byť odoslané v režime DC, a oceánske energetické elektrárne vo vzdialených moriach musia využívať podmorské jednosmerné káble posielať elektrinu na pevninu. Navyše, nové batérie a supravodiče a iné nové systémy skladovania energie, Pri prenosovej technológii jednosmerného prúdu sú potrebné pripojenia k systému striedavého prúdu.

Dá sa predvídať, že s ďalším vývojom výkonových elektronických zariadení, modernizácia výpočtovej techniky, vznik nových materiálov na prenos a transformáciu energie, a rozvoj a využitie novej a obnoviteľnej energie, vysokonapäťový jednosmerný prenos bude mať širšie uplatnenie.