В Китае создали «царь-трансформатор» для стабилизации «зеленой» энергетики
Высоковольтные линии электропередачи постоянного тока становятся насущной необходимостью в условиях перекоса генерации и потребления, когда ЦОД удалены от электростанций. Свою долю проблем в эту сферу вносят источники возобновляемой генерации, создающие нестабильность и риск аварийных отключений сетей. В Китае нашли решение проблем в создании крупнейшего на планете «гибкого» трансформатора постоянного тока. Если коротко — железа в этой стране действительно много.
Как сообщают китайские источники, в прошлом году в стране едва не случился блэкаут национального масштаба, когда нестабильные ветра в Синьцзян-Уйгурском автономном районе привели к провалам в выработке ветровой энергии. В Китае давно возник дисбаланс производства возобновляемой энергии в западных районах и потребления в восточных, прибрежных. Для перекачки энергии создаются энергомосты, но на местах входа ситуация далека от идеальной — перепады в генерации в виде скачков напряжения и мощности, а также дрейф частоты рискуют вызвать срабатывание защиты и отключить подачу мощности потребителям.
Длина линий электропередачи в данном случае превышает 2000 км. Для таких расстояний выгодно переходить на постоянный ток высокого напряжения. Это снижает потери примерно с 10 % до 2 %, а также не создаёт мощных электромагнитных полей, свойственных сетям переменного тока. Наконец, для передачи постоянного тока требуются провода меньшего сечения для той же мощности, чем в случае переменного тока, что делает конструкцию ЛЭП легче. Однако трансформаторы постоянного тока намного сложнее, капризнее и дороже в изготовлении просто за счёт законов физики, хотя им также легче «подружиться» с DC-инверторами солнечных и ветровых электростанций.
До 20-х годов Китай закупал мощные трансформаторы постоянного тока за границей, в частности в Германии у компании Siemens. Теперь он собрал свой, рекордной мощности — 0,75 ГВА (гигавольт-ампер). Его изготовила местная компания Changzhou Xidian Transformer. Оборудование было разработано для обеспечения передачи электроэнергии из северо-западной провинции Ганьсу в восточную провинцию Чжэцзян в рамках национального проекта по передаче электроэнергии с запада на восток. Это первый в мире проект по гибкой передаче постоянного тока сверхвысокого напряжения.
«Эта технология может эффективно устранить нестабильность производства энергии из возобновляемых источников в значительной степени на стороне отправителя», — говорится в сообщении компании, которая добавляет, что разработка значительно повысит безопасность, стабильность и эксплуатационную гибкость крупной энергосистемы.
Покажите это знакомым электрикам. Блеск в их глазах укажет на невообразимый обычному человеку масштаб воплощённого замысла. Огромные расстояния и высочайшие мощности — они диктуют размах. Стабилизировать энергосеть можно более изящно — например, с помощью суперконденсаторов, как начали поступать в Германии. Но у немцев нет проблем с расстояниями, а у китайцев, и у России — есть. Поэтому высоковольтные энергомосты с постоянным током — это наше ближайшее будущее, включая изготовление таких вот царь-трансформаторов.