Ang hinaharap ay nakasalalay sa paghahatid ng kuryente gamit ang direktang kasalukuyang? World archipelago at ang network nito

Ngayon, karamihan sa mga linya ng kuryente na may mataas na boltahe ay nakabatay sa alternating current. Gayunpaman, ang pagbuo ng mga bagong pinagkukunan ng enerhiya, solar at wind power plants, na matatagpuan malayo sa mga pamayanan at industriyal na mga mamimili, ay nangangailangan ng mga network ng paghahatid, kung minsan kahit na sa isang kontinental na sukat. At dito, tulad ng nangyari, ang HVDC ay mas mahusay kaysa sa HVAC.

mataas na boltahe na linya ng DC (maikli para sa High Voltage Direct Current) ay may mas mahusay na kakayahang magdala ng malaking halaga ng enerhiya kaysa sa HVAC (maikli para sa High Voltage Alternate Current) para sa malayo ang distansya. Marahil ang isang mas mahalagang argumento ay ang mas mababang halaga ng naturang solusyon sa malalayong distansya. Nangangahulugan ito na ito ay lubhang kapaki-pakinabang para sa pagbibigay ng kuryente sa malalayong distansya mula sa mga lokasyon ng renewable energy na nag-uugnay sa mga isla sa mainland at kahit na potensyal na iba't ibang mga kontinente sa bawat isa.

Linya ng HVAC nangangailangan ng pagtatayo ng malalaking tore at mga linya ng traksyon. Madalas itong nagdudulot ng mga protesta mula sa mga lokal na residente. Ang HVDC ay maaaring ilagay sa anumang malayong distansya sa ilalim ng lupa, nang walang panganib ng malaking pagkalugi ng enerhiyatulad ng kaso sa mga nakatagong AC network. Ito ay isang bahagyang mas mahal na solusyon, ngunit ito ay isang paraan upang maiwasan ang marami sa mga problema na kinakaharap ng mga network ng paghahatid. Siyempre, para sa paghahatid mula sa Rehiyon ng Columbia Ang mga umiiral at katanggap-tanggap sa lipunan na mga linya ng transmission na may matataas na pylon ay maaaring iakma. Nangangahulugan ito na maaari kang magpadala ng mas maraming enerhiya sa pamamagitan ng parehong mga linya.

Mayroong maraming mga problema sa AC power transmission na kilala sa mga power engineer. Kabilang dito, bukod sa iba pa henerasyon ng mga electromagnetic fieldbilang isang resulta, ang mga linya ay mataas sa ibabaw ng lupa at may pagitan sa isa't isa. Mayroon ding mga pagkawala ng init sa kapaligiran ng lupa at tubig at maraming iba pang mga paghihirap na natutong makayanan ang oras, ngunit patuloy na nagpapabigat sa ekonomiya ng enerhiya. Ang mga network ng AC ay nangangailangan ng maraming kompromiso sa engineering, ngunit ang paggamit ng AC ay tiyak na matipid para sa paghahatid. long distance na kuryentekaya sa karamihan ng mga sitwasyon ang mga ito ay hindi hindi malulutas na mga problema. Gayunpaman, hindi ito nangangahulugan na hindi ka maaaring gumamit ng isang mas mahusay na solusyon.

Magkakaroon ba ng pandaigdigang network ng enerhiya?

Noong 1954, nagtayo ang ABB ng isang lumubog na 96 km mataas na boltahe na linya ng paghahatid ng DC sa pagitan ng mainland ng Suweko at ng isla (1). Paano ang traksyon nagbibigay-daan sa iyo upang makakuha ng dalawang beses ang boltahe anong meron alternating kasalukuyang. Ang mga linya ng underground at submarine DC ay hindi nawawala ang kanilang kahusayan sa paghahatid kumpara sa mga overhead na linya. Ang direktang agos ay hindi gumagawa ng electromagnetic field na makakaapekto sa iba pang conductor, lupa o tubig. Ang kapal ng mga konduktor ay maaaring anuman, dahil ang direktang kasalukuyang ay hindi dumaloy sa ibabaw ng konduktor. Walang frequency ang DC, kaya mas madaling ikonekta ang dalawang network ng magkaibang frequency at i-convert ang mga ito pabalik sa AC.

gayunman D.C. mayroon pa rin siyang dalawang limitasyon na pumipigil sa kanya mula sa pagkuha sa mundo, hindi bababa sa hanggang kamakailan lamang. Una, ang mga nagko-convert ng boltahe ay mas mahal kaysa sa mga simpleng pisikal na AC converter. Gayunpaman, ang halaga ng mga transformer ng DC (2) ay mabilis na bumababa. Ang pagbawas sa gastos ay apektado din ng katotohanan na ang bilang ng mga aparato na gumagamit ng direktang kasalukuyang sa gilid ng mga receiver na naka-target sa enerhiya ay tumataas.

2. Siemens DC transpormer

Ang pangalawang problema ay iyon Ang mga high voltage DC circuit breaker (fuse) ay hindi epektibo. Ang mga circuit breaker ay mga bahagi na nagpoprotekta sa mga electrical system mula sa labis na karga. DC mechanical circuit breaker sila ay masyadong mabagal. Sa kabilang banda, kahit na ang mga electronic switch ay medyo mabilis, ang kanilang actuation ay hanggang ngayon ay nauugnay sa mga malalaking switch, kasing taas ng 30 porsyento. pagkawala ng kuryente. Mahirap itong pagtagumpayan ngunit kamakailan ay nakamit gamit ang isang bagong henerasyon ng mga hybrid circuit breaker.

Kung paniniwalaan ang mga kamakailang ulat, malapit na tayong malampasan ang mga teknikal na hamon na sumasalot sa mga solusyon sa HVDC. Kaya oras na para magpatuloy sa hindi mapag-aalinlanganang mga benepisyo. Ipinapakita ng mga pagsusuri na sa isang tiyak na distansya, pagkatapos tumawid sa tinatawag na.punto ng balanse» (ca. 600-800 km), ang alternatibong HVDC, bagama't ang mga paunang gastos nito ay mas mataas kaysa sa mga gastos sa pagsisimula ng AC installation, palaging nagreresulta sa mas mababang kabuuang gastos sa network ng transmission. Ang break-even na distansya para sa mga submarine cable ay mas maikli (karaniwang humigit-kumulang 50 km) kaysa sa mga overhead na linya (3).

3. Ikumpara ang pamumuhunan at halaga ng paghahatid ng kuryente sa pagitan ng HVAC at HVDC.

DC terminal palagi silang magiging mas mahal kaysa sa mga terminal ng AC, dahil lang dapat mayroon silang mga bahagi upang i-convert ang boltahe ng DC pati na rin ang conversion ng DC sa AC. Ngunit ang conversion ng DC boltahe at mga circuit breaker ay mas mura. Ang account na ito ay nagiging mas kumikita.

Sa kasalukuyan, ang mga pagkalugi ng transmission sa mga modernong network ay mula sa 7%. hanggang 15 porsiyento para sa terrestrial transmission batay sa alternating current. Sa kaso ng DC transmission, ang mga ito ay mas mababa at nananatiling mababa kahit na ang mga cable ay inilatag sa ilalim ng tubig o sa ilalim ng lupa.

Kaya ang HVDC ay may katuturan para sa mas mahabang kahabaan ng lupa. Ang isa pang lugar kung saan ito gagana ay ang populasyon na nakakalat sa mga isla. Ang Indonesia ay isang magandang halimbawa. Ang populasyon ay 261 milyong tao na naninirahan sa halos anim na libong isla. Marami sa mga islang ito ay kasalukuyang umaasa sa langis at diesel fuel. Ang isang katulad na problema ay kinakaharap ng Japan, na may 6 na isla, 852 sa mga ito ay pinaninirahan.

Isinasaalang-alang ng Japan na magtayo ng dalawang malalaking high voltage DC transmission lines sa mainland Asia.na gagawing posible na maalis ang pangangailangan na independiyenteng bumuo at pamahalaan ang lahat ng kanilang kuryente sa isang limitadong heograpikal na lugar na may malaking kahirapan sa lupain. Ang mga bansang gaya ng Great Britain, Denmark at marami pang iba ay nakaayos sa katulad na paraan.

Ayon sa kaugalian, ang China ay nag-iisip sa isang sukat na higit pa sa iba pang mga bansa. Ang kumpanya, na nagpapatakbo ng state-owned electricity grid ng bansa, ay nagkaroon ng ideya na bumuo ng isang global high-voltage DC grid na magkokonekta sa lahat ng wind at solar power plants sa mundo pagsapit ng 2050. Ang ganitong solusyon, kasama ang mga smart grid technique na dynamic na naglalaan at namamahagi ng kapangyarihan mula sa mga lugar kung saan ito ginagawa sa maraming dami hanggang sa mga lugar kung saan ito kinakailangan sa ngayon, ay maaaring gawing posible na basahin ang "Young Technician" sa ilalim ng liwanag ng isang lamp na pinapagana. sa pamamagitan ng enerhiya na nabuo ng mga windmill na matatagpuan sa isang lugar sa South Pacific. Kung tutuusin, ang buong mundo ay isang uri ng kapuluan.