D'Zukunft läit an der Iwwerdroung vum Stroum mat Gläichstroum? Welt Archipel a seng Reseau

Haut baséieren déi meescht Héichspannungsleitungen op ofwiesselnd Stroum. Wéi och ëmmer, d'Entwécklung vun neien Energiequellen, Solar- a Wandkraaftwierker, déi wäit vu Siedlungen an industrielle Konsumenten lokaliséiert sinn, erfuerdert Iwwerdroungsnetzwierker, heiansdo souguer op kontinentaler Skala. An hei, wéi et sech erausstellt, ass HVDC besser wéi HVAC.

héich Volt DC Linn (kuerz fir High Voltage Direct Current) hunn eng besser Fäegkeet fir grouss Quantitéiten un Energie ze droen wéi HVAC (kuerz fir High Voltage Alternative Current) fir laang Distanzen. Vläicht e méi wichtegt Argument ass déi méi niddreg Käschte vun esou enger Léisung iwwer laang Distanzen. Dëst bedeit datt et ganz nëtzlech ass fir Elektrizitéit iwwer laang Distanzen ubidden vun erneierbaren Energieplazen, déi d'Insele mam Festland verbannen a souguer potenziell souguer verschidde Kontinenter matenee verbannen.

HVAC Linn erfuerdert de Bau vu riesegen Tierm an Traktiounslinnen. Dëst verursaacht dacks Protester vu lokalen Awunner. HVDC kann all laang Distanz ënnerierdesch geluecht ginn, ouni de Risiko vu groussen Energieverloschterwéi de Fall mat verstoppte AC Netzwierker. Dëst ass eng liicht méi deier Léisung, awer et ass e Wee fir vill vun de Probleemer ze vermeiden déi d'Transmissiounsnetzwierker stellen. Natierlech, fir Transmissioun vun Columbia Regioun bestehend a sozial akzeptabel Transmissioun Linnen mat héich pylons kann ugepasst ginn. Dat heescht, datt Dir méi Energie duerch déi selwecht Linnen schécken kann.

Et gi vill Probleemer mat AC Kraaftiwwerdroung déi gutt bekannt sinn fir Kraaftingenieuren. Dozou gehéieren ënner anerem Generatioun vun elektromagnetesche Felderals Resultat sinn d'Linnen héich iwwer dem Buedem a vuneneen ofgeschnidden. Et ginn och Wärmeverloschter am Buedem- a Waasserëmfeld a vill aner Schwieregkeeten, déi geléiert hunn, mat der Zäit ëmzegoen, awer déi d'Energiewirtschaft weider belaaschten. AC Netzwierker erfuerderen vill Ingenieurskompromësser, awer d'Benotzung vun AC ass sécherlech kosteneffektiv fir d'Transmissioun. laang Distanz Elektrizitéitdofir, am meeschte Situatiounen, dës sinn net unsolvable Problemer. Wéi och ëmmer, dat heescht net datt Dir keng besser Léisung benotze kënnt.

Gëtt et e globalt Energienetz?

1954 huet ABB eng versenkt 96 km Héichspannungs-DC Transmissiounslinn tëscht dem schwedesche Festland an der Insel gebaut (1). Wéi ass Traktioun erlaabt Iech zweemol d'Spannung ze kréien wat ass lass Wiesselstroum. Ënnerierdesch an U-Boot DC Linnen verléieren hir Iwwerdroungseffizienz net am Verglach mat Overhead Linnen. Direktstroum erstellt keen elektromagnéitescht Feld dat aner Dirigenten, Äerd oder Waasser beaflosst. D'Dicke vun den Dirigenten kann all sinn, well den Direktstroum tendéiert net iwwer d'Uewerfläch vum Dirigent ze fléien. DC huet keng Frequenz, sou datt et méi einfach ass zwee Netzwierker vu verschiddene Frequenzen ze verbannen an se zréck op AC ze konvertéieren.

Ee D.C. hien huet nach zwou Aschränkungen, déi him op d'mannst bis viru kuerzem d'Welt net iwwerhuelen. Als éischt ware Spannungskonverter vill méi deier wéi einfach physesch AC Konverter. Wéi och ëmmer, d'Käschte vun DC Transformatoren (2) falen séier. D'Käschtereduktioun ass och beaflosst vun der Tatsaach, datt d'Zuel vun den Apparater, déi direkt Stroum op der Säit vun den Energiegeziilten Empfänger benotzen, eropgeet.

2. Siemens DC Transformator

Den zweete Problem ass dat héich Volt DC Circuit breakers (Sicherungen) waren net effikass. Circuit breakers si Komponenten déi elektresch Systemer virun Iwwerlaascht schützen. DC mechanesch Circuit breakers si waren ze lues. Op der anerer Säit, obwuel elektronesch Schalter zimlech séier sinn, ass hir Aktuatioun bis elo mat grousse verbonne ginn, sou héich wéi 30 Prozent. Muecht Verloscht. Dëst war schwéier ze iwwerwannen awer ass viru kuerzem mat enger neier Generatioun vun Hybrid Circuit Breaker erreecht ginn.

Wann rezent Berichter ze gleewen sinn, si mir gutt um Wee fir d'technesch Erausfuerderungen ze iwwerwannen, déi HVDC-Léisungen geplot hunn. Also ass et Zäit fir op déi zweifelhaft Virdeeler weiderzekommen. Analysen weisen, datt op enger gewëssener Distanz, nom Kräizgang de sougenannte.Gläichgewiicht Punkt» (ca. 600-800 km), d'HVDC Alternativ, obwuel hir initial Käschten méi héich sinn wéi d'Startkäschte vun AC-Installatiounen, resultéiert ëmmer zu méi nidderegen Gesamttransmissionsnetzkäschten. D'Break-even Distanz fir U-Boot Kabelen ass vill méi kuerz (typesch ongeféier 50 km) wéi fir Uewerleitungen (3).

3. Vergläicht d'Investitioun an d'Käschte vun der Kraaftiwwerdroung tëscht HVAC an HVDC.

DC Terminal si wäerten ëmmer méi deier sinn wéi AC Klemmen, einfach well se Komponente mussen hunn fir DC Spannung souwéi DC zu AC Konversioun ze konvertéieren. Awer DC Spannungskonversioun a Circuit Breaker si méi bëlleg. Dëse Kont gëtt ëmmer méi rentabel.

De Moment sinn d'Transmissiounsverloschter an de modernen Netzwierker vu 7%. bis zu 15 Prozent fir terrestresch Iwwerdroung baséiert op Alternéierstroum. Am Fall vun DC Iwwerdroung si se vill méi niddereg a bleiwen niddereg och wann d'Kabelen ënner Waasser oder ënnerierdesch geluecht ginn.

Also HVDC mécht Sënn fir méi laang Strecken vum Land. Eng aner Plaz wou dëst funktionnéiert ass d'Bevëlkerung déi iwwer d'Inselen verstreet ass. Indonesien ass e gutt Beispill. D'Bevëlkerung ass 261 Millioune Leit, déi op ongeféier sechsdausend Inselen liewen. Vill vun dësen Inselen sinn am Moment ofhängeg vun Ueleg an Diesel Brennstoff. Japan huet en ähnleche Problem mat 6 Inselen, vun deenen 852 bewunnt sinn.

Japan iwwerluecht zwee grouss Héichspannungs-DC Transmissiounslinne mam Festland Asien ze bauen.déi et méiglech maachen, de Besoin lass ze ginn, fir onofhängeg all hir Stroum an engem limitéierten geographesche Gebitt mat bedeitende Terrainschwieregkeeten ze generéieren an ze verwalten. Esou Länner wéi Groussbritannien, Dänemark a vill anerer sinn op eng ähnlech Manéier arrangéiert.

Traditionell denkt China op enger Skala déi déi vun anere Länner iwwerschreift. D'Firma, déi d'Land d'Staatsbesëtz Elektrizitéitsnetz bedreift, ass mat der Iddi komm fir e globalt Héichspannungs-DC Netz ze bauen, deen all Wand- a Sonnekraaftwierker op der Welt bis 2050 verbënnt. Esou eng Léisung, plus Smart Grid Techniken, déi dynamesch Kraaft allocéieren an verdeelen vu Plazen, wou se a grousse Quantitéite produzéiert gëtt, op Plazen, wou se am Moment gebraucht gëtt, kéint et méiglech maachen "Young Technician" ënner der Luucht vun enger Lampe ze liesen duerch Energie generéiert vu Wandmillen iergendwou am Südpazifik. No allem ass d'ganz Welt eng Aart Archipel.