by Mô tả công nghệ
Công nghệ điện cao áp một chiều (HVDC - High Voltage Direct Current) đặc biệt hữu ích đối với việc truyền tải điện trên một khoảng cách dài. Đây có thể là công nghệ phù hợp cho kết nối từ xa của các nhà máy điện năng lượng tái tạo biến đổi (VRE - Variable Renewable Energy) được lắp đặt ở các khu vực có nguồn năng lượng mặt trời hoặc năng lượng gió cao (ví dụ: các nhà máy điện gió ngoài khơi hoặc nhà máy năng lượng mặt trời sa mạc) hoặc cho các trung tâm phụ tải bị tắc nghẽn cao. Hơn nữa, các trạm chuyển đổi AC/DC chuyển đổi nguồn AC từ đường truyền sang nguồn DC và ngược lại cũng là một công cụ để kiểm soát trào lưu công suất trong lưới truyền tải. Trong các hệ thống truyền tải AC, trào lưu công suất được xác định thông qua các tham số vật lý của các đường truyền AC. Điều này có thể dẫn đến quá tải một số đường dây trong khi những đường dây khác vẫn còn công suất chưa sử dụng. Với HVDC, có thể tối ưu hóa trào lưu công suất bằng cách phân phối lại trào lưu công suất và do đó đạt được phụ tải đường truyền cân bằng hơn, do đó, tăng công suất truyền dẫn chung.
Thông thường các đường dây trên cao được sử dụng cho các kết nối HVDC trên đất liền, trong khi đó các nhà máy điện gió ngoài khơi kết nối cáp điện ngầm được sử dụng.
Đầu tư ban đầu cho một trạm chuyển đổi HVDC cao hơn nhiều so với đầu tư cho một trạm biến áp HVAC - High Voltage Alternating Current. Tuy nhiên, chi phí đầu tư của hệ thống truyền tải HVDC tổng thể có thể thấp hơn so với chi phí của hệ thống truyền tải HVAC nếu tiết kiệm chi phí trong đường truyền và bù công suất phản kháng có thể bù cho chi phí trạm HVDC cao hơn. Điều này thường đạt được nếu đạt được khoảng cách truyền nhất định (điểm hòa vốn). Do đó, HVDC có thể cung cấp giải pháp thay thế rẻ hơn đối với các đường truyền tải dài, ví dụ: để kết nối với các quốc gia khác hoặc các nhà máy điện VRE xa như năng lượng gió ngoài khơi. HVDC còn cho phép kiểm soát trào lưu công suất, tối ưu hóa việc sử dụng lưới truyền tải, ví dụ: để cung điện cho các khu vực tắc nghẽn.
Thách thức và hạn chế
Ngoài chi phí đầu tư ban đầu cao, cũng cần phải vượt qua một số thách thức kỹ thuật liên quan đến dòng điện ngắn mạch, sóng hài (có thể cần các bộ bù lọc đắt tiền) và hệ thống nối đất phức tạp cũng như thiết kế và xây dựng các tiêu chí của quy trình thử nghiệm phù hợp. Ngoài ra, khả năng kiểm soát tích cực của HVDC đòi hỏi phải thiết lập hệ thống liên lạc đáng tin cậy và liên tục.
HVDC đã được triển khai trên toàn thế giới để truyền tải điện với khoảng cách xa.
Trung Quốc là quốc gia tiên phong trong việc lắp đặt các đường dây truyền tải HVDC, với phần lớn công suất trên toàn thế giới được lắp đặt tại quốc gia này. Hiện tại, hơn 20 kết nối HVDC với điện áp trong khoảng 500 đến 1100 Kilovolt đã được lắp đặt, chuyển phần lớn năng lượng từ các nhà máy phát điện quy mô lớn như điện than và thủy điện ở phía tây Trung Quốc sang các trung tâm phụ tải ở miền đông Trung Quốc.
Ở châu Âu, công nghệ HVDC chủ yếu được sử dụng để kết nối hệ thống điện các quốc gia và kết nối các nhà máy điện gió ngoài khơi ở Biển Bắc và Biển Baltic, với triển vọng dài hạn theo hướng mở rộng lưới điện truyền tải HVAC cho hệ thống truyền tải điện xoay chiều hiện có của châu Âu.
Ở một số quốc gia khác như Ấn Độ, nhu cầu điện tăng trưởng cao cũng đang thúc đẩy triển khai HVDC. Thái Lan và Malaysia đang triển khai liên kết HVDC 300 Megawatt để cải thiện độ tin cậy lưới điện và giảm tổn thất điện.
0 comments: