چشم‏‏‌اندازی برای آینده شبکه‏‏‌های ولتاژ بالا

سه غول بزرگ سازنده فناوری‌‌‌های جریان مستقیم ولتاژ بالا(HVDC)، شرکت‌های جنرال الکتریک، زیمنس انرژی و هیتاچی انرژی، به همراه چهار اپراتور سیستم‌‌‌های انتقال برق (TSO) آلمان یعنی Hertz۵۰، آمپریون، TenneT و TransnetBW برای توسعه‌‌‌ هاب‌‌‌های چند ترمینال مجهز به قطع‌‌‌کننده‌‌‌های مدار جریان مستقیم، با یکدیگر همکاری می‌‌‌کنند. این ابتکار آخرین پیشرفت در همکاری‌‌‌های در حال انجام شرکت‌های اروپایی برای افزایش قابلیت سیستم‌‌‌های HVDC، تسهیل یکپارچه‌‌‌سازی منابع انرژی تجدیدپذیر، و تقویت کارآیی و قابلیت اطمینان شبکه‌‌‌های برق است. این همکاری با عنوان «مشارکت نوآوری» که در ۱۵ ژوئیه اعلام شد، به دنبال تحقق یک «شبکه جریان مستقیم به هم پیوسته در مقیاس بزرگ» برای اولین بار در اروپا خواهد بود.

شنبه 1404/03/17 18:26 دسته بندی: اخبار انرژی و نیرو کد خبر: 11301

چشم‌‌‌اندازی برای آینده شبکه‌‌‌های HVDC

کارشناسان TenneT، یک گروه تجاری فعال در زمینه انتقال و توزیع برق در اروپا و چند دانشگاه در مقاله اخیر مجله Energies توضیح دادند که امروزه اکثر سیستم‌‌‌های فناوری جریان مستقیم ولتاژ بالا توسط تامین‌‌‌کنندگان اروپایی فناوری HVDC به عنوان سیستم‌‌‌های انتقال نقطه به نقطه طراحی شده‌‌‌اند و توسط یک فروشنده ارائه می‌‌‌شوند. اما با توجه به گسترش سریع منابع انرژی تجدیدپذیر در مقیاس بزرگ و انتقال برق از مسیرهای دور، منطقه اروپا دریافته است که نیاز به انتقال به شبکه‌‌‌های HVDC چند پایانه دارد. اپراتور سیستم‌‌‌های انتقال برق آلمان در اوایل هفته گذشته اعلام کردند که اولین مرکز چند ترمینالی که در شمال آلمان ساخته می‌شود شامل یک مبدل و یک پست فرعی علاوه بر شبکه کلیدهای برق مستقیم (DC) است که در آن خطوط جریان مستقیم به هم متصل می‌‌‌شوند. شرکت TenneT گفت: دستگاه سوئیچ DC قلب این مرکز چند ترمینال است. این مکانی است که خطوط جریان مستقیم دقیقا به یکدیگر متصل می‌‌‌شوند تا برق را به صورت انعطاف‌‌‌پذیر و در صورت لزوم هدایت کنند.

قطع‌‌‌کننده‌‌‌های مدار DC به عنوان بخشی از تابلو برق جریان مستقیم یک نوآوری فنی هستند که کارشناس TenneT به آن اشاره کرد. در صورت بروز خطا، آنها می‌توانند در کسری از ثانیه خطاهای شبکه را شناسایی کرده و مناطق آسیب دیده را از مدار خارج کنند. هدف این پروژه نشان دادن امکان‌‌‌سنجی فنی و اقتصادی بودن فناوری چند پایانه‌‌‌ای در شبکه است. استفان کاپفرر، مدیرعامل Hertz۵۰ خاطرنشان کرد: به عنوان بخشی از قرارداد شراکت نوآوری که اکنون منعقد شده است، چهار اپراتور سیستم انتقال برق آلمان با شرکت‌های فناوری پیشرو در این بخش برای ایجاد یک استاندارد مشترک اروپایی برای ایجاد مراکز یا‌‌‌هاب برق هوشمند متحد شده‌‌‌اند.

این پروژه باید به ما امکان دهد که خطوط بزرگ جریان مستقیم را در آینده به یکدیگر متصل کنیم و به جای اتصالات مستقیم نقطه به نقطه، یک شبکه جریان مستقیم ایجاد کنیم. این امر انعطاف‌‌‌پذیری کل شبکه برق اروپا را تقویت می‌‌‌کند و امنیت عرضه، انعطاف‌‌‌پذیری و ثبات را افزایش می‌‌‌دهد. مدیرعامل TransnetBW، دکتر ورنر گوتز، خاطرنشان کرد که شبکه‌‌‌بندی نوآورانه خطوط برق به توسعه‌‌‌دهندگان بخش انتقال نیرو اجازه می‌‌‌دهد تا فضای مورد نیاز را به حداقل برسانند و هزینه‌‌‌ها را برای مصرف‌کنندگان ثابت نگه دارند. به گفته تیم مایریورگنز، مدیر ارشد اجرایی TenneT، این برنامه‌‌‌های کاربردی امیدوارکننده هستند. وی گفت: تنها در دریای شمال آلمان، تولید ۷۰ گیگاوات انرژی بادی فراساحلی برنامه‌‌‌ریزی شده است که نه تنها باید به طور کارآمد به خشکی منتقل شود، بلکه باید در سراسر این کشور به بیشترین مساحت و مقرون به‌صرفه‌ترین شکل ممکن توزیع شود. در عین حال، ادغام بیشتر انرژی‌‌‌های تجدیدپذیر باعث افزایش تقاضا برای ثبات شبکه و امنیت تامین برق می‌شود.

قرارداد تحقیق و توسعه جنرال الکتریک برای مدارشکن نوآورانه DC

در یکی از اولین قراردادهایی که تحت این مشارکت رونمایی شد، چهار اپراتور آلمانی با کمک بخش الکتریکی‌‌‌سازی جنرال الکتریک Vernova برای ایده‌‌‌پردازی، در طراحی و توسعه یک مدار قطع‌‌‌کننده جریان مستقیم ۵۲۵ کیلو ولتی (DCCB) مشارکت خواهند کرد. شرکت GE می‌‌‌گوید که DCCB به اپراتورهای سیستم‌‌‌های انتقال برق اجازه می‌‌‌دهد تا خطاها را در سیستم HVDC از شبکه جداسازی کنند. در صورت موفقیت‌آمیز بودن، پیاده‌سازی آن در سال ۲۰۲۶ آغاز خواهد شد و استقرار تجاری آن در سال ۲۰۲۹ در نظر گرفته شده است.

در حال حاضر، جنرال‌الکتریک در مرحله توسعه مدارشکن کار می‌‌‌کند. پس از تکمیل، DCCB بخشی از پیشنهاد بازار شرکتGE خواهد شد. یوهان بیندل، رئیس ادغام سیستم‌‌‌های شبکه در کسب و کار GE Vernova در این خصوص اظهار کرد: ما معتقدیم که این فناوری برای یکپارچه‌‌‌سازی کارآمد انرژی‌‌‌های تجدیدپذیر و آینده انتقال انرژی بسیار ضروری خواهد بود. این نوآوری واقعا متحول‌‌‌کننده و پیشگامانه می‌تواند نحوه ارائه و توزیع برق را به طور اساسی تغییر دهد.

صنعت اروپا در حال کار برای اجرای HVDC چند ترمینال برای حمایت از چند فروشنده برق در این منطقه است و این قرارداد تنها یک جنبه از چند ابتکار در حال اجرا در اروپاست تا انتقال HVDC را به صورت پیشرفته‌‌‌تر و به هم پیوسته‌‌‌تر امکان‌‌‌پذیر سازد. با توجه به این تشخیص که عملیات بزرگ تولید برق بادی فراساحلی در کنار افزایش امکانات تولید و تقاضای غیرمتمرکز و توزیع شده در حال تغییر سریع جریان برق در سراسر اروپا هستند، این شرکت‌ها به سرعت عمل می‌‌‌کنند. ناظران صنعت، بر تاثیر مستقیم این روندها بر زیرساخت‌‌‌های انتقال برق و توان جریان‌‌‌های فرامرزی قابل مشاهده تاکید می‌‌‌کنند.