211service.com
Supravadītāji viedāka tīkla izveidošanai
Ierosinātais centrs trīs neatkarīgu elektroenerģijas tīklu savienošanai, kas aptver ASV kontinentālo daļu, varētu atvieglot atjaunojamās elektroenerģijas ražošanas palielināšanu.
Forša jauda : Šie supravadošie vadi veido pamatu barošanas kabeļiem, kas nodrošina daudz lielāku jaudu nekā parastie vara kabeļi.
Projektā, ko sauc par Tres Amigas Superstation, tiktu izmantoti supravadoši cauruļvadi un pārveidotāju stacijas, lai savienotu trīs tīklus: Rietumu, Austrumu un Teksasas starpsavienojumus. Savienojumi starp tīkliem ir ierobežoti, jo tīkli nav sinhronizēti — maiņstrāva ir ārpus fāzes. Lai pārvietotu strāvu no viena tīkla uz citu, ir vajadzīgas īpašas stacijas, kas pārveido maiņstrāvu līdzstrāvā un pēc tam atpakaļ maiņstrāvā pareizajā fāzē.
Pašlaik starp tīkliem var pārsūtīt tikai daļu no 1 procenta no Amerikas Savienotajās Valstīs saražotās elektroenerģijas, un starp Teksasu un Rietumu tīklu nav tieša savienojuma. Tres Amigas stacija, kas pirmo reizi savienos visus trīs tīklus vienuviet, sākotnēji vairāk nekā divas reizes palielinās spēju pārsūtīt starp tiem jaudu, nodrošinot piecu gigavatu jaudu. Paredzams, ka galu galā stacija pārsūtīs pat 30 gigavatus jaudas.
Stacija atrisinās daudzas problēmas, kas saistītas ar atjaunojamo enerģiju, saka Fils Heriss, uzņēmuma Tres Amigas izpilddirektors, kas atrodas Santafē, NM. Galvenokārt tas palīdzēs risināt galveno problēmu saistībā ar atjaunojamiem enerģijas avotiem — to periodiskumu. Tā kā vējš nāk un iet un mākoņi ik pa laikam bloķē sauli, vēja un saules enerģija var destabilizēt elektrotīklu.
Viens no veidiem, kā to kompensēt, ir nodrošināt, lai neviens atjaunojamais enerģijas avots nesaņem pārāk lielu daļu no kopējās jaudas, lai citi avoti varētu viegli aizpildīt, kad jauda samazinās. Tomēr Teksasā šī stratēģija ātri ierobežotu vēja parku lielumu, jo tur tīkls ir salīdzinoši mazs. Pieslēdzoties pārējai valsts daļai, Tres Amigas atceļ šo saimniecību lieluma ierobežojumu.
Nepārtrauktību var novērst arī, savācot atjaunojamo enerģiju plašā teritorijā. Tādā veidā saules enerģijas samazināšanos mākoņainas dienas dēļ vienā reģionā varētu kompensēt vējš vai saule citur. Trīs tīklu savienošana ļauj izmantot plašāku atjaunojamo enerģijas avotu klāstu, jo īpaši dienvidrietumos, kas ir sadalīti ar robežām starp tiem. Stacija arī nodrošinās no 50 līdz 150 megavatiem akumulatora krātuvi, lai izlīdzinātu strāvas svārstības tīklā un palīdzētu novērst pārtraukumus.
Projekts varētu būt arī vērtīgs izmēģinājumu laukums līdzstrāvas supravadītāja pārvades līnijām, kurām varētu būt ievērojamas priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālajām elektropārvades līnijām, nodrošinot lielu enerģijas daudzumu lielos attālumos, saka Stīvens Ekrods, projektu vadītājs Palo Alto, Kalifornijā. Elektroenerģijas pētniecības institūts (EPRI), kas pēta supravadītāju potenciālu pārraidei lielos attālumos. Šādas pārvades līnijas varētu savākt vēja enerģiju no vidusrietumiem, kur tā ir daudz, un pārsūtīt to uz dienvidiem, kur ir mazāk atjaunojamo resursu.
Jaudas pārslēgšana : Enerģija nonāk Tres Amigas stacijā no trim elektrotīkliem un cirkulē supravadītāju cauruļvadā, no kura var iegūt visi trīs tīkli.
Lai savienotu visus trīs tīklus, bija nepieciešama vieta, kur tie bija ģeogrāfiski tuvu viens otram — Tres Amigas gadījumā tas ir 60 kvadrātkilometru liels zemes laukums netālu no Klovisas, NM. Tāpat kā ar parastajiem savienojumiem starp tīkliem, sistēma pārveido maiņstrāvu par līdzstrāvu. Taču atšķirībā no parastajiem divvirzienu savienojumiem Tres Amigas līdzstrāvas jauda pēc tam cirkulēs supravadošos kabeļos, kas veido trīsstūrveida elektrisko cauruļvadu. Jebkurš no trim režģiem var iegūt enerģiju no tā, ja nepieciešams.
Lai nodrošinātu piecu gigavatu un galu galā 30 gigavatu pārvades jaudu starp visiem trim tīkliem, bija jāizmanto supravadošas līdzstrāvas līnijas, kas ievērojami samazināja jaudas pārvadei nepieciešamo kabeļu skaitu — viens supravadošs kabelis var pārvadāt tādu pašu jaudu kā deviņi vai 10. parasto vara kabeļu komplekti. Ja parastie kabeļi tiktu piekārti virs galvas, tie kopā ar ienākošajām un izejošajām pārvades līnijām būtu izveidojuši žurku ligzdu, kas ir neaizsargāta pret laikapstākļiem un sabotāžu, saka Džeks Makkols, Devens, Amerikas Savienoto Valstu bāzētās Superconductor biznesa attīstības direktors. piegādā supravadošos kabeļus.
Parasto kabeļu apglabāšana palielinātu projekta sarežģītību un apjomu, jo kabeļi būtu jātur vairāku metru attālumā viens no otra, lai izvairītos no pārkaršanas. Sākumā būtu nepieciešams tikai viens supravadošs kabelis, kas ievērojami vienkāršo sistēmu salīdzinājumā ar parasto kabeļu izmantošanu. Tā kā Tres Amigas tiek paplašināts, būs nepieciešams vairāk kabeļu, taču tos var ierakt tuvu viens otram.
Papildus trīs tīklu savienošanai Tres Amigas kalpos kā līdzstrāvas supravadītāju līniju un maiņstrāvas-līdzstrāvas pārveidotāju veidu demonstrācija, kas būtu nepieciešami lieljaudas tālsatiksmes pārvades līnijām - supravadītāju cauruļvads EPRI ir izpētījis. Šādu sistēmu varētu būt vieglāk uzstādīt nekā parastās lieljaudas gaisvadu pārvades līnijas: supravadošos kabeļus var ierakt gar esošajām ceļa tiesībām, piemēram, gar starpvalstu maģistrālēm. Zemes īpašnieku pārliecināšana atļaut lielus gaisvadu pārvades torņus ir viens no lielākajiem šķēršļiem parasto elektropārvades līniju ierīkošanai, un tas varētu kavēt centienus izstrādāt sistēmu vēja enerģijas sadalei no Midwest. Supravadošās pārvades līnijas varētu būt arī vieglāk integrēt esošajā tīklā, jo var precīzi kontrolēt jaudas daudzumu, kas pārveidots no līdzstrāvas uz maiņstrāvu stacijās gar līniju.
Saskaņā ar EPRI analīzi supravadītāju cauruļvads maksātu apmēram tikpat daudz kā parastā pārvades līnija, ja supravadītāju sistēma būtu paredzēta liela jaudas (vairāk nekā pieciem gigavatiem) pārraidīšanai lielos attālumos (apmēram 1000 jūdzes). Daļēji tas ir tāpēc, ka izmaksas par supravadītāju līniju dzesēšanu (kas nepieciešamas to supravadīšanas īpašību uzturēšanai) kļūst par nelielu daļu no kopējām sistēmas izmaksām. Tāpat lielos attālumos svarīga ir supravadošo sistēmu augstāka efektivitāte — tiek iztērēts apmēram uz pusi mazāk enerģijas nekā izmantojot parastās lieljaudas tālsatiksmes elektropārvades līnijas.
Taču tā ir tehnoloģija, ar kuru uzņēmumi nav pazīstami, un tāpēc tie var nevēlēties to ieviest tādā mērogā, kāds nepieciešams, lai tā būtu izmaksu ziņā konkurētspējīga, saka Eckroad. Viņš saka, ka Tres Amigas projekts varētu būt svarīgs, lai parādītu, ka tehnoloģija darbojas.
McCall saka, ka Tres Amigas plāno tuvāko nedēļu laikā iesniegt pieteikumu Federālajai enerģētikas regulēšanas komisijai, noskaidrojot, ka reglamentējošais šķērslis ir uzņēmuma nākamais solis. Ja tas izdosies, sākotnējā piecu gigavatu sistēma varētu tikt pabeigta līdz 2014. gada beigām.