Линии ультравысокого класса напряжения (часть 3)

В третьей части речь пойдёт про освоение сверх- и ультравысокого напряжения в других странах мира, про нас и Китай говорили в предыдущих частях.

Линии ультравысокого класса напряжения (часть 1)

Линии ультравысокого класса напряжения (часть 2)

Напомню, что на эти три публикации растянулась замечательная статья (ссылка внизу) "Освоение ультравысокого напряжения - как основа для глобализации электроснабжения" за авторством С.П. Филлипова, опубликованная в 2019 году в журнале "Энергополитика". Статья действительно замечательная, однако сомневаюсь, что у "Энергополитики" широкая аудитория, поэтому считаю необходимым перенести её сюда. И, кстати, тремя этими публикациями ещё и не ограничивается.

Итак, ранее было описано, что считают высоким, сверхвысоким и ультравысоким напряжением, зачем нужно, как оно развивалось у нас и в Китае. А что же там с ультравысоким напряжением в остальном мире?

Канада и США

Передача электроэнергии сверхвысоким и ультравысоким напряжением активно осваивается во многих странах мира. Прежде всего, это касается стран с большой территорией и значительным территориальным разнесением центров концентрации энергоресурсов и центров электропотребления.

Первая в мире промышленная ЛЭП переменного тока напряжением 735 кВ была сооружена в Канаде в 1965 г., на два года раньше ЛЭП-750 кВ Конаково – Москва в СССР. Развитие сети 735 кВ в восточной части энергосистемы Канады было вызвано необходимостью выдачи мощности крупных ГЭС на реках северо-запада провинции Квебек, удаленных на 1000 км от центров электропотребления. Было сооружено 6 магистральных ЛЭП-735 кВ. В восточной части страны широкое распространение получила сеть напряжением 500 кВ.

Освоение огромного гидроэнергетического потенциала северо-запада провинции Квебек и передача электроэнергии к Монреалю и в северо-восточные районы США потребовали сооружения ЛЭП постоянного тока. Начиная с 1972 г. и по 1990 г. было построено 7 таких линий напряжением ±450 кВ. Каждая из них способна передавать около 2 ГВт электрической мощности, и имеет протяженность около 1480 км. На базе данных ЛЭП была создана первая в мире многотерминальная электропередача постоянным током. Она имеет пять преобразовательных подстанций, из которых три расположены на территории Канады и две на территории США. В 2015 г. в Канаде были введены в строй две ЛЭП постоянного тока напряжением ±500 кВ и передаваемой мощностью 1 ГВт: Восточная Альберта (485 км) и Западная Альберта (350 км). Высоковольтное оборудование было поставлено компанией Siemens. В провинции Манитоба сооружается  ЛЭП постоянного тока Manitoba Bipol напряжением ±500 кВ, мощностью 2 ГВт и  протяженностью 1324 км, которая свяжет ГЭС на реке Нельсон с потребителями западного берега озера Манитоба.

В США развиваются две системы напряжений переменного тока: 115-230-500 кВ и 156-345-765 кВ. Первая ЛЭП 500 кВ была включена в работу в 1965 г., а ЛЭП 765 кВ – в 1969 году. Роль системообразующих и межсистемных связей выполняют ЛЭП 345-765 кВ. В 1970 г. была введена в строй Тихоокеанская электропередача постоянного тока (Path 65), простирающаяся на расстояние 1362 км вдоль западного побережья США из северо-западного штата Орегон (подстанция Celilo) к Лос-Анжелесу (подстанция Sylmar). После серии модернизаций пропускная способность ЛЭП достигла 3,1 ГВт, напряжение составляет ±500 кВ. Модернизация подстанций производилась на базе 12-пульсных преобразователей компании ABB и тиристорного оборудования компании Siemens. Кроме Тихоокеанской ЛЭП в США имеется еще ряд ЛЭП и около десятка вставок постоянного тока. Наиболее крупной является ЛЭП ±500 кВ (Path 27) из штата Юта (подстанция Intermauntine) в Калифорнию (подстанция Adelanto) мощностью 2,4 ГВт и длиной 785 км. Имеются проекты новых ЛЭП постоянного тока ультравысокого напряжения.

Европа

В Европе опорной считается сеть переменного тока напряжением 220-380 кВ. Сети более высокого напряжения не получили распространения. Это объясняется достаточно равномерным размещением в Европе электрических нагрузок и электростанций и высокой плотностью электрических сетей, обилие которых превратило территорию Европы в своеобразную «медную доску». В Европе имеется достаточно много относительно коротких линий постоянного тока напряжением ±500 кВ и менее, а также вставок постоянного тока, использующихся для целей объединения национальных электроэнергетических систем.

Существуют электрические связи постоянным током сверхвысокого напряжения:

Финляндия-Швеция - ±400 кВ, 500 МВт, 233 км, год ввода 1989 г. а также ±500 кВ, 800 МВт, 303 км, 2011 г.

Германия-Швеция - ±450 кВ, 600 МВт, 262 км, 1994 г.

Дания-Германия - ±400 кВ, 600 МВт, 170 км, 1996 г.

Швеция-Польша - ±450 кВ, 600 МВт, 245 км, 2000 г.

Италия-Греция - ±400 кВ, 500 МВт, 310 км, 2001 г.

Англия-Голландия - ±450 кВ, 1000 МВт, 245 км, 2010 г.

Дания-Норвегия - ±500 кВ, 700 МВт, 244 км, 2015 г. и др.

С 1986 г. функционирует первая в мире мультитерминальная система постоянного тока Италия – Корсика – Сардиния (±200 кВ, 200 МВт, 483 км). Бурное развитие электрогенерации на базе ВИЭ на севере Европы настоятельно требует переброски больших объемов электроэнергии в центральные и южные регионы. Этим предрекается масштабное развитие сети постоянного тока в Европе, в основном на напряжении от ±400 до ±500 кВ.

Азия

Интенсивное электросетевое строительство на основе ЛЭП сверхвысокого напряжения ведется во многих странах Азии, помимо Китая. Основой системообразующей сети Японии являются ЛЭП напряжением 275 и 500 кВ, а Южной Кореи – 345 кВ. В то же время в Японии в 1993 г. была введена в строй ЛЭП переменного тока напряжением 1000 кВ, связавшая АЭС Касивадзаки с Токио, а в Южной Корее с 2004 г. эксплуатируется ЛЭП переменного тока 765 кВ. Основной их задачей является выдача мощности крупных АЭС.

В Индии сооружаются мощные ЛЭП постоянного тока с целью освоения гидроэнергетического потенциала горных районов севера страны и передачи мощности крупных ГЭС в густонаселенные южные районы. С 1990 г. введено в эксплуатацию 5 ЛЭП ±500 кВ передаваемой мощностью от 1,5 до 2,5 ГВт и протяженностью от 750 до 1450 км. До 2000 г. основным поставщиком оборудования для них была компания ABB, а после 2000 г. им стала компания Siemens. Несколько ЛЭП постоянного тока имеется в Австралии, в том числе самая длинная в мире кабельная линия Basslink ±400 кВ протяженностью 370 км и передаваемой мощностью 500 МВт.

Южная Америка

Мощные электроэнергетические системы формируются в Южной Америке, прежде всего в Бразилии и Аргентине. Наивысшее напряжение электрических сетей переменного тока в Бразилии составляет 765 кВ. Имеются также сеть линий 500 кВ, отдельные линии 400 кВ и сеть 345 кВ. В Аргентине развивается сеть переменного тока напряжением 500 кВ. Суммарная протяженность соответствующих ЛЭП в стране превысила 10 тыс. км. Освоение имеющегося гигантского гидроэнергетического потенциала стимулировало сооружение на континенте мощных ЛЭП постоянного тока.

В Бразилии эксплуатируются две линии электропередачи постоянного тока напряжением ±600 кВ и предаваемой мощностью 3,15 ГВт каждая, связавших одну из крупнейших в мире ГЭС Итайпу с районом  Сан-Паулу. ЛЭП введены в эксплуатацию в 1984 и 1987 гг. и имеют протяженность 785 и 805 км соответственно. В 2013 г. введены в строй две ЛЭП постоянного тока Rio Madeira напряжением ±600 кВ. Предаваемая мощностью каждой из них составляет 3,15 ГВт, а протяженность – 2375 км. Они связали ГЭС на реке Мадейра в бассейне Амазонки с центрами электропотребления в районе Сан-Паулу. Оборудование для данных ЛЭП было поставлено компаниями ABB и Alstom.

В конце 2017 г. завершилось строительство ЛЭП постоянного тока Xingu – Estreito напряжением ±800 кВ, передаваемой мощностью 4 ГВт и протяженностью 2076 км. Это, видимо, первая за пределами Китая промышленная линия постоянного тока ультравысокого напряжения. Она предназначена для передачи мощности ГЭС Belo Monte, сооружаемой на реке Хингу в бассейне Амазонки на севере Бразилии, в густонаселенные юго-восточные районы страны. Минимальная гарантированная мощность ГЭС Belo Monte состаляет 4,57 ГВт.

Африка

На пороге взрывного роста электропотребления и, соответственно, электросетевого строительства стоит африканский континент. Многими странами уже освоено сверхвысокое напряжение. В Египте используются сети переменного тока напряжением 500 кВ, в ЮАР – 400 кВ, в Нигерии, Замбии, Зимбабве и некоторых других странах – 330 кВ, в прочих странах – 220-230 кВ. Огромный гидроэнергетический потенциал экваториальной Африки, также как и в Южной Америке, создал основу для сооружения длинных ЛЭП постоянного тока для передачи электрической мощности в удаленные центры потребления. Мозамбик и ЮАР связывает ЛЭП постоянного тока Cahora Bassa (±533 кВ, 1920 МВт, 1420 км), введенная в строй в 1979 г. и реконструированная в 2014 году. В Конго с 1982 г. действует ЛЭП постоянного тока Inga – Shaba (±500 кВ, 1120 МВт, 1630 км, в 2014 г. она была реконструирована). В Намибии с 2010 г. функционирует ЛЭП постоянного тока Caprivi Link (±350 кВ, 300 МВт, 950 км). Для связи энергосистем Эфиопии и Кении сооружается ЛЭП постоянного тока напряжением ±500 кВ (мощность 2000 МВт, длина 1045 км). Основным поставщиком электротехнического оборудования для африканских ЛЭП постоянного тока является компания ABB.

Как видите, дорогие друзья, ультравысокое напряжение применяется по всему свету. Обратите внимание, что чаще всего производителем оборудования для УВН являются Siemens и ABB, иногда ещё Alstom. Это интересный момент, отметим его себе, потом пригодится.

Но и на этом тему линий ультравысокого напряжения мы не закончим. Это всё, пожалуй, ещё только начало. Меня крепко начинает втягивать в тему сверх- и ультравысокого напряжения, хотя изначально совершенно не предполагалось, но боюсь, и до ТВН мы рано или поздно доберёмся. Так что оставайтесь на канале, впереди много интересного.

Всем тепла и света!

Полный текст статьи "Освоение ультравысокого напряжения - как основа для глобализации электроснабжения" по ссылке:

https://energypolicy.ru/osvoenie-ultravysokogo-napryazheniya/neft/2019/20/31/