O futuro da transmisión de electricidade é mediante corrente continua? Arquipélago mundial e a súa rede
Hoxe en día, a maioría das liñas eléctricas de alta tensión baséanse na corrente alterna. Porén, o desenvolvemento de novas fontes de enerxía, centrais solares e eólicas, situadas lonxe de asentamentos e consumidores industriais, require de redes de transporte, ás veces mesmo a escala continental. E aquí, como se viu, HVDC é mellor que HVAC.
liña de CC de alta tensión (abreviatura de High Voltage Direct Current) teñen unha mellor capacidade para transportar grandes cantidades de enerxía que HVAC (abreviatura de High Voltage Alternate Current) para longas distancias. Quizais un argumento máis importante sexa o menor custo dunha solución deste tipo a longas distancias. Isto significa que é moi útil para subministración de electricidade a longas distancias de lugares de enerxía renovable que conectan illas co continente e incluso potencialmente incluso continentes diferentes entre si.
Liña HVAC requiren a construción de enormes torres e liñas de tracción. Isto adoita provocar protestas dos veciños. O HVDC pódese colocar baixo terra a longa distancia, sen risco de grandes perdas de enerxíacomo é o caso das redes de CA ocultas. Esta é unha solución un pouco máis cara, pero é unha forma de evitar moitos dos problemas aos que se enfrontan as redes de transmisión. Por suposto, para a transmisión desde Rexión de Columbia pódense adaptar liñas de transmisión existentes e socialmente aceptables con pilóns altos. Isto significa que pode enviar máis enerxía a través das mesmas liñas.
Hai moitos problemas coa transmisión de enerxía de CA que son coñecidos polos enxeñeiros de enerxía. Estes inclúen, entre outros xeración de campos electromagnéticoscomo resultado, as liñas están moi por riba do chan e están separadas entre si. Tamén hai perdas de calor no solo e no medio hídrico e moitas outras dificultades que aprenderon a afrontar o tempo, pero que seguen lastrando a economía enerxética. As redes de CA requiren moitos compromisos de enxeñería, pero o uso de CA é certamente rentable para a transmisión. electricidade de longa distanciapolo que na maioría das situacións non son problemas irresolubles. Non obstante, iso non significa que non poidas usar unha solución mellor.
Haberá unha rede enerxética global?
En 1954, ABB construíu unha liña de transmisión de CC de alta tensión afundida de 96 km entre o continente sueco e a illa (1). Como é a tracción permítelle obter o dobre da tensión qué hai corrente alterna. As liñas de CC subterráneas e submarinas non perden a súa eficiencia de transmisión en comparación coas liñas aéreas. A corrente continua non crea un campo electromagnético que afectaría a outros condutores, terra ou auga. O grosor dos condutores pode ser calquera, xa que a corrente continua non tende a fluír pola superficie do condutor. DC non ten frecuencia, polo que é máis fácil conectar dúas redes de frecuencias diferentes e convertelas de novo en AC.
con todo D.C. aínda ten dúas limitacións que lle impediron facerse co mundo, polo menos ata hai pouco. En primeiro lugar, os conversores de voltaxe eran moito máis caros que os simples conversores físicos de CA. Non obstante, o custo dos transformadores de CC (2) está a caer rapidamente. A redución de custos tamén se ve afectada polo feito de que aumenta o número de dispositivos que usan corrente continua no lado dos receptores destinados a enerxía.
2. Transformador DC Siemens
O segundo problema é que os disyuntores de CC de alta tensión (fusibles) resultaron ineficaces. Os interruptores automáticos son compoñentes que protexen os sistemas eléctricos da sobrecarga. Interruptores mecánicos de CC eran demasiado lentos. Por outra banda, aínda que os interruptores electrónicos son bastante rápidos, o seu accionamento estivo asociado ata agora con outros grandes, ata o 30 por cento. perda de potencia. Isto foi difícil de superar, pero recentemente conseguiuse cunha nova xeración de interruptores híbridos.
Se hai que crer nos informes recentes, estamos ben camiño de superar os desafíos técnicos que afectaron ás solucións HVDC. Así que é hora de pasar aos indubidables beneficios. As análises mostran que a certa distancia, despois de cruzar o chamado.punto de equilibrio» (aprox. 600-800 km), a alternativa HVDC, aínda que os seus custos iniciais son superiores aos custos de posta en marcha das instalacións de CA, sempre resulta en menores custos globais da rede de transporte. A distancia de equilibrio para os cables submarinos é moito máis curta (normalmente uns 50 km) que para as liñas aéreas (3).
3. Compare o investimento e o custo da transmisión de enerxía entre HVAC e HVDC.
Terminal DC sempre serán máis caros que os terminais de CA, simplemente porque deben ter compoñentes para converter a tensión de CC así como a conversión de CC a CA. Pero a conversión de tensión de CC e os interruptores de circuito son máis baratos. Esta conta é cada vez máis rendible.
Actualmente, as perdas de transmisión nas redes modernas oscilan entre o 7%. ata un 15 por cento para transmisión terrestre baseada en corriente alterna. No caso da transmisión de CC, son moito máis baixos e permanecen baixos mesmo cando os cables están colocados baixo a auga ou baixo terra.
Polo tanto, HVDC ten sentido para tramos máis longos de terreo. Outro lugar onde isto funcionará é a poboación espallada polas illas. Indonesia é un bo exemplo. A poboación é de 261 millóns de persoas que viven nunhas seis mil illas. Moitas destas illas dependen actualmente do petróleo e do gasóleo. Un problema semellante afronta Xapón, que conta con 6 illas, 852 das cales están habitadas.
Xapón está considerando construír dúas grandes liñas de transmisión de CC de alta tensión con Asia continental.o que permitirá desfacerse da necesidade de xerar e xestionar de forma independente a totalidade da súa electricidade nunha zona xeográfica limitada con importantes dificultades de terreo. Países como Gran Bretaña, Dinamarca e moitos outros están organizados dun xeito similar.
Tradicionalmente, China pensa nunha escala que supera a doutros países. A compañía, que opera a rede eléctrica estatal do país, tivo a idea de construír unha rede global de CC de alta tensión que conectará todas as centrais eólicas e solares do mundo en 2050. Tal solución, ademais de técnicas de rede intelixente que asignan e distribúen dinámicamente a enerxía desde os lugares onde se produce en grandes cantidades ata os lugares onde se necesita neste momento, poderían permitir ler "Técnico novo" baixo a luz dunha lámpada alimentada. pola enerxía xerada polos muíños de vento situados nalgún lugar do Pacífico Sur. Despois de todo, o mundo enteiro é unha especie de arquipélago.
