未来在于用直流电传输电力？ 世界群岛及其网络

今天，大多数高压电力线都是基于交流电的。 然而，远离住区和工业消费者的新能源、太阳能和风能发电厂的开发需要传输网络，有时甚至需要在大陆范围内。 事实证明，HVDC 比 HVAC 更好。

高压直流线 （高压直流电的缩写）比 HVAC（高压交流电的缩写）具有更好的承载大量能量的能力 长距离. 也许一个更重要的论点是这种解决方案在长距离上的成本较低。 这意味着它对 远距离供电 来自连接岛屿和大陆的可再生能源地点，甚至可能连接不同的大陆。

暖通空调线 需要建造巨大的塔和牵引线。 这常常引起当地居民的抗议。 高压直流输电可以铺设在任何长距离的地下， 没有大量能量损失的风险就像隐藏的交流网络一样。 这是一个稍微昂贵的解决方案，但它是一种避免传输网络面临的许多问题的方法。 当然，对于从 哥伦比亚地区 可以调整现有的和社会可接受的高塔输电线路。 这意味着您可以通过相同的线路发送更多的能量。

交流电传输存在许多电力工程师众所周知的问题。 其中包括，除其他外 电磁场的产生结果，这些线路高出地面并彼此间隔开。 土壤和水环境中也存在热量损失以及许多其他已经学会应对时间的困难，但这些困难继续给能源经济学带来负担。 交流网络需要许多工程折衷方案，但使用交流电传输肯定具有成本效益。 远距离电所以在大多数情况下，这些都不是无法解决的问题。 但是，这并不意味着您不能使用更好的解决方案。

会有一个全球能源网络吗？

1954 年，ABB 在瑞典大陆和岛屿之间建造了一条 96 公里的下沉式高压直流输电线路 (1)。 牵引力如何 让您获得两倍的电压 这是怎么回事 交流电. 与架空线路相比，地下和海底直流线路不会损失其传输效率。 直流电不会产生会影响其他导体、大地或水的电磁场。 导体的厚度可以是任意的，因为直流电不会流过导体的表面。 直流没有频率，因此更容易连接两个不同频率的网络并将它们转换回交流。

然而 直流电 至少直到最近，他仍然有两个限制使他无法接管世界。 首先，电压转换器比简单的物理交流转换器贵得多。 然而，直流变压器 (2) 的成本正在迅速下降。 成本降低还受到以下事实的影响：在能量目标接收器一侧使用直流电的设备数量正在增加。

2.西门子直流变压器

第二个问题是 高压直流断路器（保险丝）无效. 断路器是保护电气系统免受过载的组件。 直流机械断路器 他们太慢了。 另一方面，虽然电子开关的速度相当快，但迄今为止，它们的驱动都与大型开关相关，高达 30%。 电力流失。 这一直难以克服，但最近已通过新一代混合断路器实现。

如果要相信最近的报告，我们正在克服困扰 HVDC 解决方案的技术挑战。 因此，是时候继续关注毫无疑问的好处了。 分析表明，在一定距离后，所谓穿越。平衡点»（约 600-800 公里），HVDC 替代方案，虽然其初始成本高于交流装置的启动成本，但总能降低整体输电网络成本。 海底电缆的收支平衡距离比架空线短得多（通常约为 50 公里）（3）。

3.比较HVAC和HVDC之间的输电投资和成本。

直流端子 它们总是比交流端子更贵，仅仅是因为它们必须具有转换直流电压以及直流到交流转换的组件。 但直流电压转换和断路器更便宜。 这个帐户越来越有利可图。

目前，现代网络中的传输损耗为 7%。 高达 15% 用于基于交流电的地面传输。 在直流传输的情况下，它们要低得多，即使电缆铺设在水下或地下，它们也保持在低位。

因此，HVDC 对更长的土地有意义。 这将起作用的另一个地方是分散在岛屿上的人口。 印度尼西亚就是一个很好的例子。 人口为 261 亿人，生活在大约六千个岛屿上。 其中许多岛屿目前依赖石油和柴油燃料。 日本有 6 个岛屿也有类似的问题，其中 852 个岛屿有人居住。

日本正在考虑与亚洲大陆建设两条大型高压直流输电线路。这将有可能摆脱在地形困难的有限地理区域内独立发电和管理所有电力的需要。 英国、丹麦和许多其他国家也以类似的方式排列。

传统上，中国的思维规模超过了其他国家。 该公司运营着该国的国有电网，该公司提出了建设全球高压直流电网的构想，到 2050 年，该电网将连接全球所有的风能和太阳能发电厂。 这样的解决方案，加上智能电网技术，将电力从大量生产的地方动态分配和分配到目前需要的地方，可以在灯供电的灯光下阅读“年轻技术员”由位于南太平洋某处的风车产生的能量。 毕竟，整个世界是一个群岛。