Una din cele mai puternice şi lungi linii electrice aeriene HVDC cu curent continuu e construită pentru cel mai mare parc eolian terestru din lume

În perioada lunilor decembrie-martie scriam în mai multe articole despre conturarea parametrilor pentru cel mai mare parc eolian din lume, SunZia, localizat în SUA, în statul New Mexico. La 3,5 GW putere instalată, parcul e atât de mare, încât niciun producător de turbine nu reuşeşte să producă de unul singur capacităţile necesare, mai ales că unii dintre ei au comenzi şi de 60 miliarde de euro în rând, pentru ani înainte. Scriam că în cele din urmă doi producători au fost selectaţi să livreze turbinele eoliene, cu 242 turbine Vestas şi 674 turbine GE Vernova. Menţionasem atunci că acest parc eolian va trebui să-şi trimită energia generată la 885 km depărtare, în statul vecin şi menţionasem şi câteva informaţii preliminare despre aceasta. Ei bine, acum cei de la Hitachi Energy, cei care au fost contractaţi să construiască această linie electrică aeriană, au dezvăluit mai multe detalii despre ea.

Foto: Staţia de transformare HVDC Hitachi Energy

La 880 km distanţă, din New Mexico până în Arizona, şi la o putere ce va atinge frecvent 3.000 MW, dar care trebuie să reziste şi la 3.500 MW, era firesc că Hitachi Energy, împreună cu proiectanţii parcului eolian, au optat pentru o linie HVDC, adică o linie cu curent continuu de înaltă tensiune.

Foto: aşa va arăta traseul de 885 km al viitoarei linii de curent continuu

Aparent, poate suna contraintuitiv ca o linie electrică aeriană să funcţioneze pe curent continuu, nu pe curent alternativ, pentru că în părţile noastre suntem obişnuiţi că transmiterea de electricitate pe cale terestră are loc practic doar prin curent alternativ, pentru că pierderile ar fi mai mici. Dar asta e valabil doar până la distanţe de aproximativ 600 km, iar despre asta se ştia deja de prin anii 70-80, când erau construite primele asemenea linii. Compania ABB fusese inventatoare soluţiilor tehnice ale acestor linii HVDC, iar acea divizie producătoare de transformatoare de înaltă tensiune şi utilaje adiţionale pentru aceste linii de transmisie a fost ulterior cumpărată de Hitachi. De fapt iniţial compania Hitachi Energy a fost fondată de ABB şi Hitachi, într-un parteneriat comun, iar după o perioadă Hitachi a cumpărat acţiunile Hitachi Energy de la ABB şi astfel compania a devenit complet deţinută de Hitachi, iar Hitachi Energy s-a transformat în cea mai puternică companie la nivel global în aceste tehnologii, cu o cotă de piaţă majoritară în lume.

Şi între timp, inginerii Hitachi Energy sau dezvoltat transformatoare de la curent continuu de înaltă tensiune la cel alternativ mult mai performant, care dau pierderi minime. Această invenţie a fost solicitată în primul rând de parcurile eoliene maritime, care au cabluri subacvatice, or, la aceste cabluri subacvatice pierderile în cazul curentului alternativ sunt şi mai mari, chiar şi la câţiva zeci de kilometri, din cauza mediului diferit. Astfel, aceste linii HVDC au devenit repede o normă pentru parcurile eoliene situate mai departe de ţărm, iar noi explicam într-un articol detaliat că liniile HVDC maritime, cu tot cu transformatoare, pot să indice pierderi de doar 3% la distanţe de multe sute de kilometri, faţă de 10% şi mai mult în cazul celor alternative. O diferenţă majoră deci.

Şi aceste invenţii ajung acum tot mai des să fie folosite şi pe uscat. Eficienţa lor a făcut ca punctul unde liniile HVDC devin mai eficiente în cost decât cele cu curent alternativ să scadă mai jos de 600 km, iar când e vorba de puteri de mii de MW, deja e aproape obligatoriu să se opteze pentru HVDC, pentru a avea pierderi minime. Exact aşa se va întâmpla şi cu noul parc eolian SunZia, de 3.500 MW.

xHitachi Energy spune că linia aeriană terestră cu curent continuu pe care o va construi pe distanţa a 885 km va fi una din cele mai lungi linii HVDC terestre din SUA şi din lume. Faptul că linia e pe curent continuu reduce grosimea necesară a cablurilor, iar cablurile nu trebuie să aibă canale de răcire în ele, chiar dacă linia va asigura 3.000 MW putere şi mai mult.

Iar în punctul final al liniei va exista o staţie de transformare HVDC Light a celor de la Hitachi Energy, similară celor folosite la parcurile eoliene maritime pe ţărm. Va fi folosită şi tehnologie MACH a aceleiaşi companii, de monitorizare constantă şi stabilizare instantanee. O staţie similară de stabilizare a energiei primite de la turbinele eoliene va exista şi la punctul iniţial.

Noua linie va funcţiona la o tensiune de 525 kV şi va avea efectiv două conexiuni a câte 1.500 MW fiecare. Pe toată distanţa de 885 km nu va exista o altă staţie de transformare sau stabilizare, pentru că tehnologia nu necesită puncte intermediare, iar având capacitatea de a funcţiona astfel pe distanţe şi mai mare, de peste 2.000 km.

Construcţia noii linii aeriene SunZia Transmission e deja în derulare, anunţă Hitachi Energy, şi va fi definitivată în 2025. Datorită faptului că înglobează toate ultimele tehnologii dezvoltate de cei de la Hitachi Energy şi aplicate preponderent în ultimul timp la parcurile eoliene maritime, noua linie electrică aeriană va fi un exemplu de eficienţă extraordinară de transmisie terestră de electricitate, iar inginerii vor ca această linie să aibă un randament exemplar, cu pierderi eventual tot în jurul a circa 3% cu tot cu transformare, astfel încât tehnologia să devină un etalon pentru asemenea proiecte de energie regenerabilă, care trebuie să-şi transmită electricitatea produsă la distanţe foarte mari. De fapt, unul din documentele inginereşti stabileşte drept ţină de pierderi o cifră de circa 2,3-2,5% la distanţa de 885 km a acestei linii. Dacă se vor reuşi aceşti parametri, acest proiect va deveni cu adevărat emblematic în lumea ingineriei energetice.