Gələcək birbaşa cərəyandan istifadə edərək elektrik enerjisinin ötürülməsindədir? Dünya arxipelaqı və onun şəbəkəsi
Bu gün yüksək gərginlikli elektrik xətlərinin əksəriyyəti alternativ cərəyana əsaslanır. Bununla belə, yaşayış məntəqələrindən və sənaye istehlakçılarından uzaqda yerləşən yeni enerji mənbələrinin, günəş və külək elektrik stansiyalarının inkişafı, bəzən hətta kontinental miqyasda ötürücü şəbəkələrin yaradılmasını tələb edir. Və burada, məlum oldu ki, HVDC HVAC-dən daha yaxşıdır.
yüksək gərginlikli DC xətti (Yüksək Gərginlikli Birbaşa Cərəyan üçün qısa) HVAC (Yüksək Gərginlikli Alternativ Cərəyan üçün qısa) ilə müqayisədə böyük miqdarda enerji daşımaq qabiliyyətinə malikdir. uzun məsafələr. Bəlkə də daha vacib bir arqument uzun məsafələrdə belə bir həllin daha aşağı qiymətidir. Bu o deməkdir ki, bunun üçün çox faydalıdır uzun məsafələrə elektrik enerjisi vermək adaları materiklə və hətta potensial olaraq hətta müxtəlif qitələri bir-birinə bağlayan bərpa olunan enerji yerlərindən.
HVAC xətti nəhəng qüllələrin və dartma xətlərinin tikintisini tələb edir. Bu, tez-tez yerli sakinlərin etirazına səbəb olur. HVDC istənilən uzun məsafəyə yeraltına çəkilə bilər, böyük enerji itkiləri riski olmadangizli AC şəbəkələrində olduğu kimi. Bu, bir az daha bahalı bir həlldir, lakin ötürmə şəbəkələrinin qarşılaşdığı bir çox problemdən qaçınmaq üçün bir yoldur. Əlbəttə ki, ötürülməsi üçün DC yüksək dirəkləri olan mövcud və sosial cəhətdən məqbul ötürücü xətlər uyğunlaşdırıla bilər. Bu, eyni xətlər vasitəsilə daha çox enerji göndərə biləcəyiniz deməkdir.
Energetiklərə yaxşı məlum olan AC elektrik ötürülməsi ilə bağlı bir çox problemlər var. Bunlara başqaları da daxildir elektromaqnit sahələrinin yaranmasınəticədə xətlər yerdən hündür və bir-birindən aralı olur. Torpaq və su mühitində istilik itkiləri və zamanla öhdəsindən gəlməyi öyrənmiş, lakin enerji iqtisadiyyatını yükləməyə davam edən bir çox başqa çətinliklər var. AC şəbəkələri bir çox mühəndislik güzəştlərini tələb edir, lakin AC-dən istifadə ötürmə üçün əlbəttə ki, sərfəlidir. uzun məsafə elektrikbuna görə də əksər hallarda bunlar həll olunmayan problemlər deyil. Ancaq bu, daha yaxşı bir həlldən istifadə edə bilməyəcəyiniz demək deyil.
Qlobal enerji şəbəkəsi olacaqmı?
1954-cü ildə ABB İsveç materiki ilə ada arasında batmış 96 km yüksək gərginlikli DC ötürmə xətti qurdu (1). Dartma necədir ikiqat gərginlik əldə etməyə imkan verir Nə var nə yox alternativ cərəyan. Yeraltı və sualtı DC xətləri hava xətləri ilə müqayisədə ötürmə səmərəliliyini itirmir. Birbaşa cərəyan digər keçiricilərə, torpaq və ya suya təsir edəcək bir elektromaqnit sahəsi yaratmır. Dirijorların qalınlığı hər hansı bir ola bilər, çünki birbaşa cərəyan keçiricinin səthindən axmağa meylli deyil. DC-nin tezliyi yoxdur, ona görə də müxtəlif tezlikli iki şəbəkəni birləşdirmək və onları yenidən AC-yə çevirmək daha asandır.
lakin DC. onun hələ də ən azı son vaxtlara qədər dünyanı ələ keçirməsinə mane olan iki məhdudiyyəti var. Birincisi, gərginlik çeviriciləri sadə fiziki AC çeviricilərindən qat-qat baha idi. Bununla belə, DC transformatorlarının (2) qiyməti sürətlə aşağı düşür. Xərclərin azaldılması, enerjiyə yönəlmiş qəbuledicilərin tərəfində birbaşa cərəyandan istifadə edən cihazların sayının artması ilə də təsirlənir.
2. Siemens DC transformatoru
İkinci problem ondan ibarətdir ki yüksək gərginlikli DC elektrik açarları (qoruyucular) təsirsiz idi. Elektrik kəsiciləri elektrik sistemlərini həddindən artıq yüklənmədən qoruyan komponentlərdir. DC mexaniki açarları çox ləng idilər. Digər tərəfdən, elektron açarlar kifayət qədər sürətli olsalar da, onların işə salınması indiyə qədər 30 faizə qədər böyük olanlarla əlaqələndirilir. güc itkisi. Bunun öhdəsindən gəlmək çətin olub, lakin bu yaxınlarda yeni nəsil hibrid elektrik açarları ilə nail olunub.
Əgər son hesabatlara inanmaq lazımdırsa, biz HVDC həllərini narahat edən texniki problemlərin öhdəsindən gəlmək üçün yaxşı yoldayıq. Beləliklə, şübhəsiz faydalara keçməyin vaxtı gəldi. Təhlillər göstərir ki, müəyyən məsafədən keçdikdən sonra sözdə.tarazlıq nöqtəsi» (təxminən 600-800 km), HVDC alternativi, onun ilkin xərcləri AC qurğularının işə salınma xərclərindən yüksək olsa da, həmişə ümumi ötürmə şəbəkəsi xərclərinin aşağı olması ilə nəticələnir. Sualtı kabellər üçün zərərsizlik məsafəsi hava xətlərinə nisbətən daha qısadır (adətən təxminən 50 km).
3. HVAC və HVDC arasında enerji ötürülməsinin investisiya və dəyərini müqayisə edin.
DC terminalı onlar həmişə AC terminallarından daha bahalı olacaqlar, sadəcə olaraq, onların DC gərginliyini, eləcə də DC-ni AC-yə çevirmək üçün komponentləri olmalıdır. Lakin DC geriliminin çevrilməsi və elektrik açarları daha ucuzdur. Bu hesab getdikcə daha çox gəlir əldə edir.
Hazırda müasir şəbəkələrdə ötürmə itkiləri 7% arasında dəyişir. 15 faizə qədər dəyişən cərəyana əsaslanan yerüstü ötürülmə üçün. DC ötürülməsi vəziyyətində, onlar çox aşağıdır və kabellər su altında və ya yeraltı çəkildikdə belə aşağı qalırlar.
Beləliklə, HVDC daha uzun ərazilər üçün məna kəsb edir. Bunun işləyəcəyi başqa bir yer adalara səpələnmiş əhalidir. İndoneziya yaxşı nümunədir. Əhalisi təxminən altı min adada yaşayan 261 milyon insandır. Bu adaların çoxu hazırda neft və dizel yanacağından asılıdır. Oxşar problem 6-da məskunlaşan 852 adadan ibarət Yaponiyada da var.
Yaponiya materik Asiya ilə iki böyük yüksək gərginlikli DC ötürücü xətti tikməyi düşünür.əhəmiyyətli relyef çətinlikləri olan məhdud coğrafi ərazidə bütün elektrik enerjisini müstəqil istehsal etmək və idarə etmək ehtiyacından qurtulmağa imkan verəcəkdir. Böyük Britaniya, Danimarka və bir çox başqa ölkələr oxşar şəkildə təşkil edilmişdir.
Ənənəvi olaraq, Çin digər ölkələri üstələyən miqyasda düşünür. Ölkənin dövlət elektrik şəbəkəsini idarə edən şirkət 2050-ci ilə qədər dünyadakı bütün külək və günəş elektrik stansiyalarını birləşdirəcək qlobal yüksək gərginlikli DC şəbəkəsi qurmaq ideyası ilə çıxış edib. Belə bir həll, üstəlik, enerjinin böyük miqdarda istehsal edildiyi yerlərdən hazırda ehtiyac duyulan yerlərə dinamik şəkildə paylayan və paylayan ağıllı şəbəkə texnikası, lampanın işığı altında "Gənc Texniki" oxumağa imkan verə bilər. Sakit okeanın cənubunda bir yerdə yerləşən külək dəyirmanlarının yaratdığı enerji ilə. Axı bütün dünya bir növ arxipelaqdır.
