Ultrahögspänningsöverföring av el i Kina

Ultrahögspänningsöverföring av el (UHV-elöverföring) har använts i Kina sedan 2009 för att överföra både växelström (AC) och likström (DC) el över långa avstånd som skiljer Kinas energiresurser och konsumenter åt. Utbyggnaden av både växelströms- och likströmskapacitet fortsätter för att anpassa produktionen till förbrukningskraven samtidigt som överföringsförlusterna minimeras. Förbättringar av koldioxidutsläpp kommer att bli resultatet av att produktionen med lägre effektivitet, som ligger nära kusten, ersätts med modernare högeffektiv produktion med mindre föroreningar nära energiresurserna.

Bakgrund

Sedan 2004 har elförbrukningen i Kina ökat i en aldrig tidigare skådad takt på grund av den snabba tillväxten av industrisektorer. Allvarlig leveransbrist under 2005 hade påverkat många kinesiska företags verksamhet. Sedan dess har Kina investerat mycket offensivt i elförsörjning för att möta efterfrågan från industrier och därmed säkra ekonomisk tillväxt. Installerad produktionskapacitet har gått från 443 GW i slutet av 2004 till 793 GW i slutet av 2008. Ökningen under dessa fyra år motsvarar ungefär en tredjedel av USA:s totala kapacitet, eller 1,4 gånger den totala kapaciteten av Japan. Under samma tidsperiod har den årliga energiförbrukningen också ökat från 2 197 TWh till 3 426 TWh. Kinas elförbrukning förväntas nå 6 800–6 900 TWh år 2018 från 4 690 TWh 2011, med installerad effekt på 1 463 GW från GW 2011, varav 342 GW är vattenkraft, 928 GW koleldad, 100 GW vindkraft, 43 GW kärnkraft och 40 GW naturgas. Kina är 2011 världens största elkonsumerande nation.

Överföring och distribution

På överförings- och distributionssidan har landet fokuserat på att utöka kapaciteten och minska förlusterna genom att:

1. distribuera långdistanstransmission med ultrahögspänningslikström (UHVDC) och ultrahögspänningsväxelström (UHVAC)

2.installera högeffektiva transformatorer av amorfa metall

UHV-överföring över hela världen

UHV-transmission och ett antal UHVAC-kretsar har redan konstruerats i olika delar av världen. Till exempel byggdes 2 362 km 1 150 kV-kretsar i fd Sovjetunionen, och 427 km 1 000 kV AC-kretsar har utvecklats i Japan (Kita-Iwaki powerline). Experimentella linjer i olika skalor finns också i många länder. Men de flesta av dessa ledningar arbetar för närvarande med lägre spänning på grund av otillräckligt effektbehov eller andra skäl. Det finns färre exempel på UHVDC. Även om det finns gott om ±500 kV (eller lägre) kretsar runt om i världen, är de enda operativa kretsarna över denna tröskel Hydro-Québecs elöverföringssystem vid 735 kV AC (sedan 1965, 11 422 km långa 2018) och Itaipu ± 600 kV-projekt i Brasilien. I Ryssland startade byggnadsarbetet på en 2400 km lång bipolär ±750 kV DC-ledning, HVDC Ekibastuz–Centre 1978 men det blev aldrig färdigt. I USA i början av 1970-talet planerades en 1333 kV kraftledning från Celilo Converter Station till Hoover Dam. För detta ändamål byggdes en kort experimentell kraftledning nära Celilo Converter Station, men linjen till Hoover Dam byggdes aldrig.

Orsaker till UHV-överföring i Kina

Kinas beslut att välja UHV-överföring är baserat på det faktum att energiresurserna är långt borta från lastcentralerna. Majoriteten av vattenkraftresurserna finns i väster och kol i nordväst, men enorma laster finns i öster och söder. För att minska överföringsförlusterna till en hanterbar nivå är UHV-överföring ett logiskt val. Som State Grid Corporation of China tillkännagav vid 2009 års internationella konferens om UHV-kraftöverföring i Peking kommer Kina att investera 600 miljarder RMB (ungefär 88 miljarder USD) i UHV-utveckling mellan nu och 2020.

Implementering av UHV-nätet möjliggör byggandet av nyare, renare, mer effektiva kraftverk långt från befolkningscentra. Äldre kraftverk längs kusten ska avvecklas. Detta kommer att sänka den totala nuvarande mängden föroreningar, såväl som den förorening som medborgare känner i tätortsbostäder. Användningen av stora centrala kraftverk som tillhandahåller elvärme är också mindre förorenande än enskilda pannor som används för vinteruppvärmning i många nordliga hushåll. UHV-nätet kommer att hjälpa Kinas plan för elektrifiering och avkolning, och möjliggöra integration av förnybar energi genom att ta bort flaskhalsen för överföringen som begränsar för närvarande utbyggnader av vind- och solkraftskapacitet samtidigt som marknaden för långdistanselfordon i Kina utvecklas ytterligare.

UHV-kretsar färdiga eller under uppbyggnad

Från och med 2021 är de operativa UHV-kretsarna:

 

UHV-linjerna under konstruktion/förberedelse är:

 

Kontrovers om UHV

Det råder kontroverser om huruvida den konstruktion som föreslagits av State Grid Corporation of China är en strategi för att vara mer monopolistisk och kämpa mot elnätsreformen.

Före Parisavtalet, som gjorde det nödvändigt att fasa ut kol, olja och gas, har det funnits kontroverser kring UHV sedan 2004 då Kinas statliga nätbolag föreslog idén om UHV-konstruktion. Kontroversen har fokuserats på UHVAC medan idén om att bygga UHVDC har blivit allmänt accepterad. De mest omdiskuterade frågorna är de fyra som listas nedan.

1. Säkerhets- och tillförlitlighetsfrågor: Med byggandet av fler och fler UHV-transmissionsledningar ansluts kraftnätet runt hela landet mer och mer intensivt. Om en olycka händer i en linje är det svårt att begränsa påverkan till ett litet område. Det betyder att chanserna för ett blackout ökar. Dessutom kan det vara mer sårbart för terrorism.
   
2. Marknadsfråga: Alla andra UHV-överföringsledningar runt om i världen arbetar för närvarande med lägre spänning eftersom det inte finns tillräckligt med efterfrågan. Potentialen med långdistansöverföring kräver mer djupgående forskning. Även om majoriteten av kolresurserna finns i nordväst är det svårt att bygga kolkraftverk där eftersom de behöver en stor mängd vatten och det är en knapp resurs i nordvästra Kina. Och även med den ekonomiska utvecklingen i västra Kina har efterfrågan på el blomstrat under dessa år.
3. Miljö- och effektivitetsfrågor: Vissa experter hävdar att UHV-linjer inte kommer att spara mer mark jämfört med att bygga extra järnvägar för ökad koltransport och lokal kraftproduktion. På grund av problemet med vattenbrist är byggandet av koleldade kraftverk i västerlandet hindras. En annan fråga är överföringseffektiviteten. Att använda kraftvärme hos användaren är mer energieffektivt än att använda kraft från långdistansledningar.
   
4. Ekonomisk fråga: Den totala investeringen uppskattas till 270 miljarder RMB (cirka 40 miljarder USD), vilket är mycket dyrare än att bygga en ny järnväg för koltransporter.

Eftersom UHV erbjuder möjligheten att överföra förnybar energi från avlägsna områden med stor potential för stora installationer av vindkraft och solceller. SGCC nämner en potentiell kapacitet för vindkraft på 200 GW i Xinjiang-regionen.

Sichuan D&F Electric Co.,Ltd.som den ledande tillverkaren av elektriska isoleringsmaterial, elektriska isoleringskonstruktionsdelar, laminerad samlingsskena, styv kopparskena och flexibel samlingsskena, är vi en av huvudleverantörerna för isoleringsdelarna och laminerade samlingsskenor för dessa statliga UHVDC-transmissionsprojekt. För mer information, besök gärna min hemsida för mer information om produkterna.