Kelajakda elektr energiyasini uzatish to'g'ridan-to'g'ri oqimdan foydalanadimi? Jahon arxipelagi va uning tarmog'i
Bugungi kunda yuqori kuchlanishli elektr uzatish liniyalarining ko'pchiligi o'zgaruvchan tokga asoslangan. Biroq, aholi punktlari va sanoat iste'molchilaridan uzoqda joylashgan yangi energiya manbalari, quyosh va shamol elektr stansiyalarini rivojlantirish, ba'zan hatto kontinental miqyosda elektr uzatish tarmoqlarini talab qiladi. Va bu erda, ma'lum bo'lishicha, HVDC HVACdan yaxshiroqdir.
yuqori kuchlanishli shahar liniyasi (Yuqori kuchlanishli to'g'ridan-to'g'ri oqim uchun qisqa) HVAC (yuqori kuchlanishli alternativ oqim uchun qisqa) ko'ra ko'proq energiyani tashish qobiliyatiga ega. uzoq masofalar. Ehtimol, muhimroq dalil - uzoq masofalarda bunday yechimning arzonligi. Bu juda foydali ekanligini anglatadi uzoq masofalarga elektr energiyasini etkazib berish orollarni materik va hatto turli qit'alarni bir-biriga bog'laydigan qayta tiklanadigan energiya manbalaridan.
HVAC liniyasi ulkan minoralar va tortish liniyalari qurilishini talab qiladi. Bu ko'pincha mahalliy aholining noroziligiga sabab bo'ladi. HVDC har qanday uzoq masofaga er ostiga yotqizilishi mumkin, katta energiya yo'qotish xavfisizyashirin AC tarmoqlarida bo'lgani kabi. Bu biroz qimmatroq yechim, ammo bu uzatish tarmoqlari duch keladigan ko'plab muammolardan qochishning bir usuli. Albatta, dan uzatish uchun DC yuqori ustunli mavjud va ijtimoiy jihatdan maqbul elektr uzatish liniyalari moslashtirilishi mumkin. Bu shuni anglatadiki, siz bir xil chiziqlar orqali ko'proq energiya yuborishingiz mumkin.
Energetiklarga yaxshi ma'lum bo'lgan AC quvvatini uzatishda ko'plab muammolar mavjud. Bularga, jumladan, boshqalar kiradi elektromagnit maydonlarni hosil qilishnatijada, chiziqlar erdan baland va bir-biridan uzoqda joylashgan. Tuproq va suv muhitida issiqlik yo'qotishlari va vaqt bilan kurashishni o'rgangan, ammo energiya iqtisodini yuklashda davom etadigan boshqa ko'plab qiyinchiliklar mavjud. AC tarmoqlari ko'plab muhandislik kelishuvlarini talab qiladi, ammo AC foydalanish, albatta, uzatish uchun tejamkor. uzoq masofali elektr energiyasishuning uchun ko'p hollarda bu hal qilib bo'lmaydigan muammolar emas. Biroq, bu siz yaxshiroq echimdan foydalana olmaysiz degani emas.
Global energiya tarmog'i bo'ladimi?
1954 yilda ABB Shvetsiya materik va orol o'rtasida cho'kib ketgan 96 km yuqori kuchlanishli doimiy elektr uzatish liniyasini qurdi (1). Traktsiya qanday ikki barobar kuchlanishni olish imkonini beradi nima gaplar o'zgaruvchan tok. Yer osti va suv osti doimiy liniyalari havo liniyalariga nisbatan uzatish samaradorligini yo'qotmaydi. To'g'ridan-to'g'ri oqim boshqa o'tkazgichlarga, tuproqqa yoki suvga ta'sir qiladigan elektromagnit maydon hosil qilmaydi. Supero'tkazuvchilar qalinligi har qanday bo'lishi mumkin, chunki to'g'ridan-to'g'ri oqim o'tkazgich yuzasiga o'tmaydi. DC chastotasi yo'q, shuning uchun turli chastotali ikkita tarmoqni ulash va ularni AC ga aylantirish osonroq.
ammo D.C. u hali ham, hech bo'lmaganda, yaqin vaqtgacha, dunyoni egallashga to'sqinlik qiladigan ikkita cheklovga ega. Birinchidan, kuchlanish konvertorlari oddiy jismoniy AC konvertorlariga qaraganda ancha qimmat edi. Biroq, shahar transformatorlarining narxi (2) tez pasayib bormoqda. Xarajatlarni pasaytirish, shuningdek, energiyaga mo'ljallangan qabul qiluvchilar tomonida to'g'ridan-to'g'ri oqimdan foydalanadigan qurilmalar sonining ko'payishi ham ta'sir qiladi.
2. Siemens DC transformatori
Ikkinchi muammo shundaki yuqori kuchlanishli shahar elektron to'xtatuvchilari (sigortalar) samarasiz edi. O'chirish to'xtatuvchilari elektr tizimlarini ortiqcha yuklanishdan himoya qiluvchi komponentlardir. DC mexanik o'chirgichlar ular juda sekin edi. Boshqa tomondan, elektron kalitlar juda tez bo'lsa-da, ularning ishga tushirilishi hozirgacha 30 foizgacha bo'lgan yuqori stavkalar bilan bog'liq. quvvat yo'qotilishi. Buni engish qiyin bo'ldi, lekin yaqinda gibrid o'chirgichlarning yangi avlodi bilan erishildi.
Agar so'nggi xabarlarga ishonadigan bo'lsak, biz HVDC yechimlari bilan bog'liq texnik muammolarni engib o'tish yo'lidamiz. Shunday qilib, shubhasiz foydalarga o'tish vaqti keldi. Tahlillar shuni ko'rsatadiki, ma'lum bir masofada, deb atalmish kesib o'tgandan keyin.muvozanat nuqtasi» (taxminan 600-800 km), HVDC muqobili, garchi uning dastlabki xarajatlari AC qurilmalarini ishga tushirish xarajatlaridan yuqori bo'lsa-da, har doim umumiy uzatish tarmog'i xarajatlarini kamaytiradi. Suv osti kabellari uchun zararsiz masofa havo liniyalariga (50) qaraganda ancha qisqaroq (odatda 3 km atrofida).
3. HVAC va HVDC o'rtasida energiya uzatish sarmoyasi va xarajatlarini solishtiring.
DC terminali ular har doim AC terminallariga qaraganda qimmatroq bo'ladi, chunki ular doimiy kuchlanishni o'zgartirish uchun komponentlarga ega bo'lishi kerak, shuningdek, DCni AC ga aylantiradi. Lekin doimiy kuchlanish konvertatsiyasi va elektron to'xtatuvchilari arzonroq. Bu hisob ko'proq daromad keltirmoqda.
Hozirgi vaqtda zamonaviy tarmoqlarda uzatish yo'qotishlari 7% gacha. 15 foizgacha o'zgaruvchan tokga asoslangan er usti uzatish uchun. DC uzatish holatida ular ancha past bo'ladi va kabellar suv ostida yoki er osti yotqizilganida ham past bo'lib qoladi.
Shunday qilib, HVDC uzoqroq er uchastkalari uchun mantiqiydir. Bu ishlaydigan yana bir joy - bu orollar bo'ylab tarqalgan aholi. Indoneziya yaxshi misol. Olti mingga yaqin orollarda 261 million kishi yashaydi. Ushbu orollarning aksariyati hozirda neft va dizel yoqilg'isiga qaram. Xuddi shunday muammo 6 ta orolga ega bo'lgan Yaponiyada ham duch kelmoqda, ulardan 852 tasida aholi yashaydi.
Yaponiya materik Osiyo bilan ikkita yirik yuqori kuchlanishli doimiy elektr uzatish liniyasini qurishni ko'rib chiqmoqda.Bu sezilarli relef qiyinchiliklari bo'lgan cheklangan geografik hududda barcha elektr energiyasini mustaqil ravishda ishlab chiqarish va boshqarish zaruratidan xalos bo'lishga imkon beradi. Buyuk Britaniya, Daniya va boshqa ko'plab mamlakatlar xuddi shunday tarzda joylashtirilgan.
An'anaga ko'ra, Xitoy boshqa mamlakatlarnikidan oshib ketadigan miqyosda o'ylaydi. Mamlakatning davlat elektr tarmoqlarini boshqaradigan kompaniya 2050 yilgacha dunyodagi barcha shamol va quyosh elektr stantsiyalarini bog'laydigan global yuqori voltli doimiy elektr tarmog'ini qurish g'oyasini ilgari surdi. Bunday yechim, shuningdek, energiyani ko'p miqdorda ishlab chiqariladigan joylardan hozirgi vaqtda zarur bo'lgan joylarga dinamik ravishda taqsimlovchi va taqsimlovchi aqlli tarmoq texnikasi "Yosh texnik" ni chiroq nuri ostida o'qish imkonini beradi. Tinch okeanining janubiy qismida joylashgan shamol tegirmonlari tomonidan ishlab chiqarilgan energiya. Axir, butun dunyo o'ziga xos arxipelagdir.
