Λιγότερο από ένα χρόνο μετά από ένα περιστατικό που παραλίγο να προκαλέσει κατάρρευση σε ολόκληρο το εθνικό δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας της Κίνας, μηχανικοί παρουσίασαν τον ισχυρότερο έξυπνο μετασχηματιστή συνεχούς ρεύματος (DC) στον πλανήτη. Πρόκειται για μια καινοτομία που αναμένεται να εξουδετερώσει τις επιπτώσεις των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στο σύστημα.
Η τεχνολογία αυτή αντιμετωπίζει μια επείγουσα ανάγκη, μετά από μια σχεδόν ολική διακοπή ρεύματος τον Αύγουστο του περασμένου έτους. Τότε, χαμηλές συχνότητες που προκλήθηκαν από ανεπαρκώς ενσωματωμένη αιολική ενέργεια στην αυτόνομη περιφέρεια Xinjiang Uygur, απείλησαν να αποσταθεροποιήσουν το εθνικό δίκτυο.
Η Changzhou Xidian Transformer, με έδρα την ανατολική επαρχία Jiangsu, ανακοίνωσε ότι ο μετασχηματιστής των 750 εκατομμυρίων volt-ampere έχει «καταρρίψει το παγκόσμιο ρεκόρ για την υψηλότερη χωρητικότητα ενός μεμονωμένου μετατροπέα-μετασχηματιστή στον τομέα της ευέλικτης μετάδοσης συνεχούς ρεύματος», σύμφωνα με δημοσίευμα του κινεζικού ειδησεογραφικού πρακτορείου Jinbaonet νωρίτερα αυτόν τον μήνα.
«[Η τεχνολογία] μπορεί να αντιμετωπίσει αποτελεσματικά την αστάθεια της παραγωγής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές σε υψηλά ποσοστά στην πλευρά της παροχής», ανέφερε το πρακτορείο, προσθέτοντας ότι βελτιώνει σημαντικά την ασφάλεια, τη σταθερότητα και την επιχειρησιακή ευελιξία ενός μεγάλου δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας.
Ο εξοπλισμός αναπτύχθηκε για να υποστηρίξει τη μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας από τη βορειοδυτική επαρχία Gansu προς την ανατολική επαρχία Zhejiang, ως μέρος του εθνικού έργου μετάδοσης ηλεκτρικής ενέργειας από τα δυτικά προς τα ανατολικά, σύμφωνα με το Jinbaonet. Πρόκειται για το πρώτο έργο μετάδοσης ευέλικτου συνεχούς ρεύματος εξαιρετικά υψηλής τάσης στον κόσμο.
Με μήκος 2.370 χιλιόμετρα (1.473 μίλια), το σύστημα θα μπορεί να μεταφέρει περισσότερες από 36 δισεκατομμύρια κιλοβατώρες (kWh) καθαρής ηλεκτρικής ενέργειας στη Zhejiang ετησίως μετά την έναρξη λειτουργίας του.
Η Κίνα διοχετεύει ηλεκτρική ενέργεια από τις λιγότερο ανεπτυγμένες δυτικές περιοχές της – όπου ο τομέας της καθαρής ενέργειας γνωρίζει άνθηση – προς τις επαρχίες των ανατολικών, που έχουν μεγάλη ζήτηση.
Για να ταξιδεύει η ηλεκτρική ενέργεια σε μεγάλες αποστάσεις, η μετάδοση συνεχούς ρεύματος υψηλής τάσης (HVDC) έχει αναδειχθεί ως μια οικονομική λύση με χαμηλές απώλειες μετάδοσης, βελτιωμένη σταθερότητα δικτύου και μεγαλύτερη ευελιξία στην ενσωμάτωση πηγών ανανεώσιμης ενέργειας, αντιμετωπίζοντας τους περιορισμούς των συμβατικών συστημάτων μετάδοσης εναλλασσόμενου ρεύματος (AC).
Οι πηγές ανανεώσιμης ενέργειας, όπως ο άνεμος και ο ήλιος, εξαρτώνται από τις καιρικές συνθήκες και είναι ασταθείς. Η διακοπτόμενη φύση τους δημιουργεί προκλήσεις για τη σταθερότητα και την αξιοπιστία του δικτύου.
Για τη βελτίωση της μετάδοσης ηλεκτρικής ενέργειας σε μεγάλες αποστάσεις στα σύγχρονα συστήματα ηλεκτροδότησης, η Changzhou Xidian Transformer – υπό την κρατική China XD Group – ανέπτυξε τον νέο μετασχηματιστή DC μεγάλης χωρητικότητας.
Μετατρέπει το AC – ηλεκτρικό ρεύμα που αλλάζει κατεύθυνση περιοδικά – σε DC, το οποίο ρέει σταθερά προς μία κατεύθυνση.
Οι ερευνητές δήλωσαν ότι έχουν εφαρμόσει προηγμένες τεχνικές για τον έλεγχο της διαρροής μαγνητικής ροής και την παρακολούθηση της θερμοκρασίας χρησιμοποιώντας οπτικές ίνες, ώστε να διασφαλιστεί η αξιοπιστία και η μακροπρόθεσμη σταθερότητα του συστήματος υπό ακραίες συνθήκες λειτουργίας.
Οι δοκιμές τους, συμπεριλαμβανομένων εκείνων για κεραυνούς και εναλλαγή μεταξύ AC και DC, δείχνουν ότι το σύστημα είναι αξιόπιστο, με τις μετρήσεις αύξησης θερμοκρασίας και απώλειας ενέργειας να υπερβαίνουν τις προδιαγραφές σχεδιασμού, σύμφωνα με την ομάδα.
Το 2018, ο γερμανικός τεχνολογικός όμιλος Siemens ανακοίνωσε ότι είχε παραδώσει τον ισχυρότερο μετασχηματιστή HVDC της εποχής στην Κίνα.
Ήταν ο πρώτος μετασχηματιστής 1.100 κιλoβόλτ στον κόσμο, ο οποίος επέτρεψε τη μετάδοση με χαμηλές απώλειες σε απόσταση σχεδόν 3.300 χιλιομέτρων με χωρητικότητα μετάδοσης 12 γιγαβάτ μεταξύ Xinjiang στα δυτικά και της επαρχίας Anhui στα ανατολικά.
«Οι μετασχηματιστές HVDC αποτελούν μέρος των σταθμών μετατροπής που μετατρέπουν το εναλλασσόμενο ρεύμα σε συνεχές ρεύμα στην αρχή της γραμμής μετάδοσης και το μετατρέπουν ξανά στο τέλος της γραμμής. Η μετατροπή από εναλλασσόμενο σε συνεχές ρεύμα βοηθά στη μετάδοση ενέργειας σε μεγάλες αποστάσεις με χαμηλές απώλειες», δήλωσε η γερμανική εταιρεία.
