How to become an author
Search
Write a publication
Pull to refresh

Comments 90

off «Не совсем типичная картина» — возможно ситуацией ночью? Сейчас перетоки на сайте указаны в два раза больше.
This comment wasn’t rated yet0

С утра в субботу. Типичные перетоки в будни — сотни мегаватт, до двух гигаватт.

Total votes 1: ↑1 and ↓0+1

Картинки на habrastorage, у меня все видно.

Total votes 4: ↑4 and ↓0+4

Фотографии оборудования просто огонь.
Выпрямительная станция на 600 кВ.
Ммм, конвертерная станция.
Просто произведения искусства.

Total votes 3: ↑3 and ↓0+3

Один из мотивов написания этой статьи — давнее желание показать эти фотографии :)

Total votes 6: ↑6 and ↓0+6
Ну почему всегда Сименс? Мы тоже есть! Чтобы оценить масштаб конвертерного холла для VSC:

Демо всего на 20МВт:
image

А это реальный холл:
image

Ну и трансформатор до кучи.
image

Проходные изоляторы чаще больше, чем сам трансформатор. Пример
image

Total votes 5: ↑5 and ↓0+5
Разные, кроме ABB. Mitsubishi, Hitachi, Toshiba, Infineon. В основном стандартные кирпичи на 1500А/3300В
Total votes 2: ↑2 and ↓0+2
UFO just landed and posted this here
IGCT тиристоры используют на сколько я помню. Можно на сайте ABB посмотреть проект HVDC и там есть описание оборудования.
Total votes 2: ↑2 and ↓0+2

В мощных инверторах используют 6 полюсной H-мост (естественно с кучей последовательных тиристоров в каждом плече), который просто нарезает 50-герцовые меандры в 3 фазы. А дальше стоит активный фильтр, который давит высшие гармоники.


Есть какие-то другие варианты, но они очень редки.

Total votes 5: ↑5 and ↓0+5
UFO just landed and posted this here

Фактически, невозможно создать электродвигатель с +-800 кВ на обмотках, даже +-50 кВ где-то на грани технической реализуемости будет. А раз так, получается, что для машинного преобразования сначала надо сделать полупроводниковое преобразование…

Total votes 3: ↑3 and ↓0+3
UFO just landed and posted this here

Подозреваю, что в стоимости такого механизма. Особенно интересно посмотреть на композитный ротор, который будет мегаватт 500 передавать...

Total votes 1: ↑1 and ↓0+1
UFO just landed and posted this here

И все это изолированное на 50-800 киловольт, элементарно, да.


Несколько сот "простых машин", в сумме, кстати, вряд ли обойдутся дешевле нескольких сотен "сложных тиристоров", хотя бы по весу затраченных материалов.

Total votes 3: ↑3 and ↓0+3
UFO just landed and posted this here

Оттуда, что на вводе 800 кВ. Если на первом моторе падает, скажем, 10 кВ, то на выходных клеммах его будет 790, а на корпусе тоже ~790 кВ. От которых надо изолировать все вокруг, в т.ч. ротор (или ротор должен быть непроводящим).


Кстати, ротор на 500 мегаватт на сотню двигателей скорее всего нереализуем из-за недостаточной жесткости материалов (будут крутильные и поперечные колебания, которые все разнесут)


И т.д. и т.п.

Total votes 2: ↑2 and ↓0+2
Любые движущиеся части влекут за собой стоимость владения и гемморой.
Замена подшипников, смазка, потери на трении и тепловыделениях.
Двигатели ПТ — это еще — щетки (ух...) их износ это вообще опа
ну и наконец КПД всего этого — ниже плинтуса…
Total votes 3: ↑3 and ↓0+3
А как будете вопросы изоляции решать? Кабельные вводы на высокое напряжение я уже показывал выше.
Total votes 3: ↑3 and ↓0+3
Такие машины очень капризны и сложны в эксплуатации. С ними очень много геморроя. С этим очень долго мучились на ВПТ Выборг в свое время (сейчас пишут что на Выборге стоит тиристорная ВПТ, но мне помнится преподаватель говорил что там была именно машинная, или задумывалась именно машинная). Поэтому ВПТ на электрических машинах не получили распространение.
Total votes 1: ↑1 and ↓0+1
Сейчас в HVDC используются две технологии — LCC и VSC. Первая на последовательно включенных тиристорах. Вторая на последовательно включенных IGBT. VSC сейчас очень активно развивается, так как за счет более аккуратной синусоиды позволяет отказаться от пассивных фильтров и таким образом значительно уменьшить размеры станции, что очень важно при дефиците места, например на морской платформе. Но они пока не достигают таких же уровней напряжения и тока, как LCC.
Total votes 2: ↑2 and ↓0+2

Кстати, вот лень смотреть VSC, позволю себе задать вопрос — "более аккуратная синусойда" за счет PSM генерации (но это дорогой многообмоточный транс), или многоуровнего инвертора, или еще как-то?

This comment wasn’t rated yet0
Многоуровневый инвертор. В VSC при напряжениях в 300кВ, последовательно включаются по 500 штук полумостов на IGBTи каждый может выдать аж 2 варианта уровней напряжений на выходе. Поэтому форма напряжения получается с очень маленькими ступеньками.
This comment wasn’t rated yet0

Т.е. запитаны они параллельно, а выхода объеденены последовательно? Проблема этой схемы, что надо каждый IGBT-мост изолировать на полное напряжение от других.

This comment wasn’t rated yet0
Нет. Вот типовая топология такого конвертора
image
Total votes 2: ↑2 and ↓0+2
Лепотаааа… Вот они высокие технологии. От проекта линка через Ливию и Сирию еще отказались по причине пересмотра концепции развития электроэнергетики с 2003 года: решили что энергобезопасность важней и развитие интеллектуальных решений/малой генерации может решить проблемы энергоснабжения.
This comment wasn’t rated yet0
экспериментального 30-метрового кабеля со сверхпроводником MgB2, охлаждаемого жидким водором. Кабель под постоянный ток в 3500 А и напряжение 50 кВ

Непонятно, про какое напряжение в сверхпроводнике идет речь, ведь оно, по идее, должно быть равным нулю?

This comment wasn’t rated yet0
Нулю равно падение напряжения т.к. нет сопротивления.
Total votes 2: ↑1 and ↓10
Падение напряжение равно нулю, а напряжение в любом участке цепи будет столько, сколько вы приложите.
Total votes 3: ↑2 and ↓1+1
не путайте с сопротивлением
This comment wasn’t rated yet0
Напряжение на концах сверхпроводящего кабеля действительно ноль. Но между кабелем и землей напряжение-то есть. И изоляция должна его выдерживать.
Total votes 2: ↑1 and ↓10
А можно подробнее о сверх высокотоковых выключателях?
Что там за проблеммы? И в чем отличие выключателей на переменный и постоянный ток?
Почему с постоянным током такие проблемы?
Total votes 1: ↑1 and ↓0+1
В том что на постоянном токе хер потушишь дугу высоковольтную. На переменном токе она гаснет при прохождении синусоиды через ноль, т.е. в бестоковую паузу. На постоянке логично что бестоковой паузы нет и надо придумывать как погасить дугу.
Total votes 5: ↑5 and ↓0+5

Как правильно написали, одна из главных проблем — погасить дугу. Вторая проблема связана с тем, что импеданс линии постоянного тока ниже, чем у линии переменного, поэтому КЗ происходит с бОльшими токами, а значит отсоединить конвертер от нагрузки надо очень быстро (например 5 мс против 50 мс на переменном токе). Сумма требований исключает использование механических выключателей (как на видео, например), а тиристорный выключатель имеет слишком высокое сопротивление. Приходится делать гибрид, который работает довольно хитро.


Примером очень похожего выключателя служит вот такой из ИТЭР, я этот пост опубликую на гиктаймс на следующей недели, после чернобыльской статьи.

Total votes 5: ↑5 and ↓0+5
А кстати в статье есть упоминание про сверхпроводящий ограничитель тока и если сделать кабельную вставку из сверхпроводника то линия будет автоматом отключатся за счет потери сверхпроводимости и тогда не потребуются выключатели.
Total votes 1: ↑0 and ↓1-1
Да, про Чернобыль хотелось бы почитать.
Total votes 2: ↑1 and ↓10
Линия через Алжир и Испанию вполне реализуемая. Всё остальное, увы, останется фантастикой из-за политических проблем.
Total votes 3: ↑2 and ↓1+1

говорят у нас в советское время строили линию на 1150 кВ
но так и не достроили
кто-нибудь может подробнее рассказать?

This comment wasn’t rated yet0

Достроили, Экибазтуз-Кокшетау


Оказалось, что потери у нее слишком большие, а кроме того она плохо вписывалась в энергосистему из-за повышенного реактивного сопротивления, и при загрузке вся мощность садилась на параллельную ей ЛЭП 500 кВ.


В итоге линию перевели на 500 кВ.


Надо заметить, что все линии 1000+ кВ в свое время попробовали и снизили по напряжению, хотя китайцы вот в последнее время опять решили попробовать (и построили какое-то количество сетей на 1000 кВ).

Total votes 4: ↑4 and ↓0+4
(я не наброса для, а меня действительно интересуют эти вопросы): Сколь у таких линий с вандалоустойчивостью и у оборудования — с терр- и боевой устойчивостью и ремонтопригодностью? (напр во второй мировой войне — англо-американсие стратегические бомбардировки (+ довольно массово засылаемые группы диверсантов) не смогли «погасить» энергосистему рейха — ни станции, ни под-станции всерьёз-надолго вывести из строя не вышло — понятно что те не «сами» сопротивлялись, а люди их обороняли и в борьбе за живучесть были упорны, но тем не менее… Сколь легко «таджик/алкаш с болгаркой/перфоратором/экскаватором/бензовозом» — могут вывести из строя такую большую магистральную «новуюЛЭП»? (нынешнюю ЛЭП ли газопровод так выбить нетрудно, но и починить неложно, (а диверсанту статья большая!)).
Просто если к тем лэп-ам добавить ещё систему их охраны-обороны по всей длине (от любителей «скрутить гайку»/«срезать медь»/ «выпусить гелий для прикола») — то не столь уж они и удачными могут оказаться, в отличие от нынешних (которые таких идиотов часто убивают вообще сами, ибо написано же: «не влезай!»).
This comment wasn’t rated yet0
Сколь у таких линий с вандалоустойчивостью и у оборудования — с терр- и боевой устойчивостью и ремонтопригодностью?

На мой взгляд нельзя смешивать устойчивость линий к диверсиям/вандализму и к военным действиям:


  1. К военным действиям все это оборудование не особо устойчиво. Военные без проблем могут раскрошить в пыль любые капитальные сооружения, который восстанавливаются с большим трудом. Кабельная линия будет повреждена по оконечным пунктам.


  2. К террористам, наоборот, вся эта техника весьма устойчива. С трудом представляю себе террориста с экскаватором, раскапыващего полдня стратегический кабель там, где нет никакого наблюдения (и куда крайне непросто довезти экскаватор). В конце концов, к газопроводам вроде кладут на метр выше сигнальные провода, обрыв которых сразу мониторится (и определяется точка).
Total votes 2: ↑2 and ↓0+2
UFO just landed and posted this here
Т.е. Крым получает 475 Мвт, в то время как на пике потребляет(л) 1000.
This comment wasn’t rated yet0

"Энергомост" в Крым, емпни рассчитан на 860 МВт, и близкие к этом цифры перетоков периодически можно увидеть.

Total votes 3: ↑3 and ↓0+3
в России кроме НИИПТ этим кто-то занимается?
This comment wasn’t rated yet0
Боюсь, что уже и НИИПТ этим не занимается особо.
This comment wasn’t rated yet0
По сабжу я понял, что речь идет про разработку технологий постоянного тока.
This comment wasn’t rated yet0

Все равно несколько абстрактно… если речь про высокомощные конверторы-инверторы, но в СССР ими активно занимался ВЭИ, и до сих пор там остаются остатки школы по высоковольтным тиристорным машинам. Самими ключами занимается саранский "Электровыпрямитель" и "Протон-Электротех", и не сказать, что у них прямо таки совсем негодные полупроводники (хотя, отстают от ABB, конечно лет на 15-20).


Вопрос в основном в том, что в России HVDC совсем не нужны — система устоялась и добавлять в нее постоянный ток незачем. А раз не нужны, то шансов на возникновение промышленности и науки вокруг этой технологии тоже особо нет.


Даже сверхпроводники имеют больше шансов, т.к. у них видится бОльше ниш применения.

Total votes 3: ↑3 and ↓0+3
Сравнение ЛЭП переменного (AC) и постоянного (DC) тока. Сравнение немножко рекламное, т.к. при одинаковом токе (скажем 4000 А) ЛЭП переменного тока 800 кВ будем иметь мощность 5,5 ГВт против 6,4 ГВт у ЛЭП DC, правда с вдвое большими потерями. С одинаковыми потерями, действительно мощность будет отличатся в 2 раза.

А каким образом получилось 6,4 ГВт у ЛЭП пост.тока?
И картинка выше цитаты вводит в заблуждение: показаны две линии перем.тока, типа смотрите какие габариты-100 м, хотя надо сравнивать с одной опорой.

This comment wasn’t rated yet0
А каким образом получилось 6,4 ГВт у ЛЭП пост.тока?

Умножением 4000 ампер на 1,6 мегавольта разницы между полюсами.


И картинка выше цитаты вводит в заблуждение: показаны две линии перем.тока, типа смотрите какие габариты-100 м, хотя надо сравнивать с одной опорой.

Нет, если вы хотите одинаковые с HVDC потери при передаче 6,4 ГВт, то придется ставить 2 линии переменного тока параллельно.

Total votes 3: ↑3 and ↓0+3
Простите, откуда напряжение 1,6 МВ?
Используют двухцепные линии, но я не видел, чтобы строили две параллельные линии.
This comment wasn’t rated yet0
Я думаю, что надо указывать, по отношению к чему указано напряжение: к земле или между полюсами.
В трехфазной линии линейное U 800 кВ, тут без вопросов.Мы не рассматриваем напряжение в линии перем.тока по отношению к земле. А в линии пост.тока оказывается рассматриваем.
This comment wasn’t rated yet0
Я думаю, что надо указывать, по отношению к чему указано напряжение: к земле или между полюсами.

Указано к земле, т.к. это важно с точки зрения изоляции.


В трехфазной линии линейное U 800 кВ

В трехфазной линии указывается действующее межфазное напряжение. Межфазное, потому что нагрузка у такой линии трехфазная, действующее — потому что мощность определяется через нее. В то же время амплитудное межфазное напряжение будет в корень из 2 больше, а амплитудное напряжение "фаза — земля" в корень из двух раз меньше чем амплитудное межфазное = действующему межфазному.


Мы не рассматриваем напряжение в линии перем.тока по отношению к земле.

Рассматриваем при проектировании изоляции.


А в линии пост.тока оказывается рассматриваем.

Аналогично.

Total votes 3: ↑3 and ↓0+3

Напряжение 1,6 мегавольта получается из +800 кВ на одном полюсе и -800 кВ на втором. К нагрузке приложено 1,6 МВ.


Насчет "не видел, что бы строили две параллельные линии" крайне странное заявление. Ну вот вам пример:


image


Две параллельные линии, видимо 220 кВ, и одна двухцепная 110 кВ. Аналогично можно найти почти на любое напряжение.

Total votes 2: ↑2 and ↓0+2
Видимо, Вы меня не понимаете. Про изоляцию это все ясно, тут подмена в том, что сравнивают линии совсем разных напряжений: 800 и 1600 МВ.
This comment wasn’t rated yet0

Я вас прекрасно понимаю, а вы вот в реальность поверить не хотите. Нет, с точки зрения конструкции линия +-800 кВ эквивалента линии 600-700 кВ переменного (за исключением того, что провода 2, а не 3), а не линии 1600 кВ переменного. Да, это такой чит линий постоянного тока, из-за чего они и интересны. Писать 1600 кВ на линии, которая +-800 кВ — это бессмыслица, хотя людям незнакомым, видимо, проще посчитать мощность.

Total votes 2: ↑2 and ↓0+2
Я сам энергетик, и от этой, по-видимому, зарубежной картинки, в недоумении.
Напряжение должно указываться между полюсами или между фазами, если не оговорено иное. А иначе это вводит в заблуждение.
Total votes 3: ↑3 and ↓0+3
В данном случае явно указано "+-", что должно снимать разночтения.
This comment wasn’t rated yet0
а, кстати — как там решается вопрос, что бы симметрично было? (запутаюсь формулировать терминологически верно сейчас вопрос) — вот что бы действительн оыбло +-800 на любой опоре а не +1000-600 из-за чего-нибудь (когда ПТ будет целая сеть, то этого «чего-то» возможно найдётся)…
Не не так. во: «а существет ли вопрос „несимметричности“ или это по построению автоматом всегда само получается?»
This comment wasn’t rated yet0

Напряжение на полюсах определяется по большей части амплитудой напряжения на трансформаторах, которые запитывают выпрямитель. Сложно представить себе ситуацию, что бы так перекосило напряжения — оно все раньше аварийно отключится.

Total votes 2: ↑2 and ↓0+2
соляризация Европы значительно выше, чем в Африке? зачем тянуть энергетические магистрали туда, где логичнее построить сами источники энергии?
This comment wasn’t rated yet0
Я думаю вы имели в виду не соляризация, а инсоляция. Соляризация это что-то из фототехники мне помнится.
Total votes 1: ↑1 and ↓0+1
ну да, именно… раньше вон проекты придумывали, чтобы от экватора освещение гнать по оптоволокну к полюсам, а сейчас на 180 градусов развернулись… видимо, так удобнее бюджеты пилить…
This comment wasn’t rated yet0
Никто ничего не разворачивал, направление в начале статьи описано тоже самое — генерация в Африке, передача к потребителям в Европе.

А забросили их по причинам прямо противоположным «попилам». Из-за многократного (практически на порядок) снижения стоимости солнечной генерации все эти мегапроекты стали экономически нецелесообразны. При низкой стоимости генерации выходит дешевле построить в 1,5-2 раза больше мощностей солнечной генерации рядом с потребителями (в самой европе) не смотря на невысокую инсоляцию, чем строить в африке с высокой инсоляцией, но при этом тянуть дорогие сверхдлинные ЛЭП на 3000-4000 км и терять существенную часть выработанной энергии в этих ЛЭП и в преобразователях AC-DC-AC.
Total votes 2: ↑2 and ↓0+2
В Европе намного ниже естественно. Поэтому и были такие проекты — строить генерацию в Африке (где много солнца) и тянуть от них сверхдлинные сверхмощные ЛЭП в Европу (где много платежеспособных потребителей энергии).
Total votes 1: ↑1 and ↓0+1
А есть вариант конвертировать электро энергию в химическую(например Н2 О2) и гнать химические соиденения по трубопроводам?
This comment wasn’t rated yet0

КПД конверсии "электроэнергия->водород->электроэнергия" невелик, поэтому это очень узконишевое решение.

Total votes 5: ↑5 and ↓0+5
Целесообразно только если эту хим. энергию предполагается использовать напрямую (в химической промышленности или скажем водородных автомобилей).

Если преобразовывать обратно в электричество, то при существующих технологиях общие потери доходят до 70%, до потребителей дойдет порядка 30% от выработанной энергии.
Total votes 1: ↑1 and ↓0+1
А можно глупый вопрос задам: а что если в опустевший газопровод проложить СП кабель и начать качать в ЕС «чистую» энергию? Возможен ли такой вариант?
This comment wasn’t rated yet0

Не знаю — определенные трудности такого решения, очевидно, видны, но не зная в подробностях конструкцию трубопровода ответить на этот вопрос невозможно.


В целом, наверное, это все же будет дешевле, чем копать 4000 км, осталось понять, когда опустеют газопроводы...

Total votes 2: ↑2 and ↓0+2

Ну тут уж на какое короткое название фантазии хватило.

Total votes 2: ↑2 and ↓0+2
Где то читал о разработках в области передачи солнечного света напрямую — накачка лазера батареей солнечных концентраторов и передача импульса по оптоволокну. Этот концепт никак не применяется на данный момент?
Total votes 1: ↑0 and ↓1-1

Не понял насчёт прокачивания жидкого азота по кабелю, — ведь для охлаждения жидкость должна кипеть, как отводится пар? На входе жидкий азот на выходе парожидкостная смесь?

Total votes 3: ↑3 and ↓0+3

Это на самом деле дискуссионный вопрос. Изначально такие магистрали предполагалось делать с кипящим теплоносителем, но оказалось, что гидравлика кипящей магистрали длинной километров 50 совсем не проста, а конструкция недешева.


Сейчас в основном предполагают просто теплоотвод в движущийся хладагент. При этом температура вдоль трубы постепенно растет, а давление падает (из-за потерь на прокачку), и в какой-то точке начинается кипение теплоносителя. Вот примерно в этой точке и ставится следующий криокуллер и циркнасос.

Total votes 3: ↑3 and ↓0+3

На Курилах ветровую электроэнергетику пора развивать. Это регион с устойчивыми ветрами:
https://earth.nullschool.net/#current/wind/surface/level/orthographic=-192.23,47.48,1105
Построить завод по производству ветрогенераторов и постепенно ими обсадить все острова курильской гряды.

This comment wasn’t rated yet0
Расходы мощности на рефрижерацию


Вместо того, чтобы выдумывать новые слова, можно просто написать «охлаждение».
Total votes 2: ↑2 and ↓0+2
UFO just landed and posted this here
Реальные тепловые потери СП кабеля AMPACITY длинной 1 км и мощностью ~40 МВт. В пересчете на мощность криокуллера и циркуляционного насоса мощность, затрачиваемая на работу кабеля, — около 35 кВт, или меньше 0,1% передаваемой мощности.


Так это же дофига. Почти 0.1% на 1км длинны, это почти 10% потерь на 100 км. При том, что самые простые HVDC без всяких сверхпроводников имеют потери существенно меньше 1% на 100км. Да и ЛЭП переменного тока высокого напряжения в наземном варианте обычно укладываются в 1% потерь на 100км.
В чем вообще тогда смысл подобных «сверхпроводников»?

Вырисовывается интересная дилемма: СП “мегамагистрали” оказываются в несколько раз дороже газовых магистралей при сопоставимой мощности

Попугаи только разные — у газопровода это тепловая мощность, а у СП ЛЭП электрическая. Как говорится — 2 очень большие разницы.
Ну и потери на передачу энергии у сверхдлинных (несколько тыс. км) газопроводов намного выше даже чем у обычных HVDC ЛЭП, не говоря уже о СП ЛЭП.
Так что если смотреть не только стоимость изначальных затрат (CAPEX), а полную стоимость на несколько десятков лет (CAPEX+OPEX) или посчитать аналог LCOE (только не для генерации 1 МВт*ч, а для передачи 1 МВт*ч на ХХХХ км), то уже не все так однозначно.
Total votes 1: ↑1 and ↓0+1
Почти 0.1% на 1км длинны, это почти 10% потерь на 100 км.

Потери не растут прям уж линейно, кроме того этот кабель явно оптимизирован на малую длину.


В чем вообще тогда смысл подобных «сверхпроводников»?

Кажется в статье написано — ЛЭП постоянного тока нельзя сделать больше, чем на 15 ГВт, и где-то при такой мощности сверхпроводники уже могут быть ощутимо выгоднее. Особенно, если речь идет о кабелях.


посчитать аналог LCOE (только не для генерации 1 МВтч, а для передачи 1 МВтч на ХХХХ км), то уже не все так однозначно.

Ну так посчитайте.

Total votes 1: ↑1 and ↓0+1
А почему бы им не расти практически линейно, если не учитывать фиксированные (не зависящий от дальности) потери на конечных станциях на преобразование? Как понял в приведенных числах преобразование не учтено, только затраты энергии на охлаждение и прокачку хладогента. Они должны расти почти линейно от длинны.

Кажется в статье написано — ЛЭП постоянного тока нельзя сделать больше, чем на 15 ГВт, и где-то при такой мощности сверхпроводники уже могут быть ощутимо выгоднее. Особенно, если речь идет о кабелях.

Ну единичную ЛЭП сделать невозможно, но никто же не мешает набрать нужную мощность, проложив N параллельных ниток / кабелей. Все самые мощные газопроводы (с которыми идет сравнение), тоже не одной гигантской трубой продолжены, а идет несколько параллельных труб проложенных по одному маршруту. Да и тут явно до этих пределов очень далеко — всего 40 МВт мощности передается.
Впрочем кажется понял зачем немцам такой геморой в виде СП линии, но с неприлично высокими потерями. Она же на низкое напряжение рассчитана (10 кВ) вместо высокого 110-220 кВ. Видимо за счет отказа от 2х кратного преобразования напряжения (среднее — высокое — среднее) рассчитывают сэкономить больше, чем будут терять в этой ЛЭП.

Ну так посчитайте.

Начал было считать, просмотрел еще раз статью в поисках исходных данных и набность в подробных рассчетах отпала. У вас в статье большая ошибка, когда вы СП ЛЭП с газопроводами сравниваете. Вот тут:
Если дальше увеличить размеры криостата до значений, характерных для газопроводов (1200 мм), и уложить внутрь 6-8 проводников на 20 кА и 620 кВ (максимальное освоенное на сегодня напряжение для кабелей), то мощность такой “трубы” составит уже 100 ГВт, что превосходит мощности, передаваемые самими газо- и нефтепроводами (самые мощные из которых передают эквивалент 85 ГВт тепловых).


85 ГВт тепловых (если весь транспортируемый газ сжечь на тепло, а не на производство электроэнергии пускать) имеют только многониточные газопроводы. На такую мощность это 3 трубы диаметра порядка 1200-1250мм или 2 трубы самого большого из применяемых серийно диаметров 1400мм.
А сравнение идет с одной единственной ниткой СП ЛЭП в габаритах одиночной 1200 мм трубы.

Одиночная газовая труба 1200мм может передать «всего» эквивалент 25-30 ГВт тепловых в виде газа. Наглядные пример наш (Россия-Германия) газопровод Северный поток.
Труба 1220 мм обеспечивает транспортировку 27.5 млрд. куб.м. газа в год. (55 млрд. по 2м параллельным ниткам)
Это примерно эквивалент 27500000000*33/3.6/365/24 = 28776636.22527 < 29 ГВт тепловой мощности.
А СП ЛЭП размещенная в габаритах такой же трубы сможет передавать до 100 ГВт если ваша прикидка верна.
Чтобы заменить такую СП ЛЭП нужно укладывать не одну, а 3-4 параллельных газовых трубы аналогичного габарита(получим 87-116 ГВт тепловых). А значит расходы на прокладку тоже минимум в 3 раза умножаем. И вместо 2-2.5 млн $/км получится 6-7.5 млн$/км.

Что ненамного меньше расходов на мега СП ЛЭП. И эта разница перекрывается большими потерями энергии в газопроводах по сравнению с HVDC и СП ЛЭП. Из ваших примеров в статье со сверхмощными HVDC потери порядка 3% на 1000 км. На СП должно как минимум не хуже получиться.
Для 100 ГВт это 3 ГВт мощности на потери при полной загрузке или ~26 млн. МВт*ч потерь в год или порядка 1,5 млрд.$/год в денежном выражении по оптовым ценам электроэнергии.
На газопроводы свежих данных по эффективности не видел, возьму старые данные СССР: https://img-fotki.yandex.ru/get/3410/51741429.14/0_128635_d3bb4490_orig
Эффективность компрессоров для перекачки газа с тех пор увеличилась, но не то чтобы сильно, технологии в общем-то все те же до сих пор применяются.
Аналог ЛЭП мощностью 100 ГВт и длинной 1000 км это 100 млрд. куб.м. газа в год прокачиваемые на 1000 км. Или ~70 млрд. тонно-километров. Если верить графику это расходы энергии порядка 70 млн МВт*ч в год или 4,2 млрд.$/год в денежном выражении если все компрессоры от электричества запитаны. Если на самом газу работают, как это часто бывает, то еще дороже выйдет.

В результате имеем для условно сферических магистралей перебрасывающих 100 ГВт на 1000 км
1. Мега СП ЛЭП 10-12 млрд. $ CAPEX + 1.5 млрд$/год минимальный уровень OPEX (только затраты на энергию)
2. 3-4 ниточный газопровод: 6-7 млрд.$ CAPEX + 4 млрд$/год минимальный уровень OPEX

В результате уже через несколько лет эксплуатации газопровод окажется дороже по суммарным затратам.
Total votes 2: ↑2 and ↓0+2
Нашел кой какие данные на электрифицированные газопроводы, там расходы энергии в с лишним раза меньше. Это видимо в СССР расход первичной энергии указывался, т.е. самого газа, т.к. практически все компрессорные станции на газопроводах в СССР работали на том же самом газе, который перекачивался (и в результате мощность/пропускная способность в начале газопровода была выше чем в конечной точке маршрута, т.к. значительная часть транспортируемого газа по пути сгорала в компрессорах).

Тогда вышеприведенные 70 млн. МВт*ч / 352 млрд. МДж в год это 10,7 млрд. куб.м газа или где-то 3 млрд.$/год расходов на газ по текущим оптовым ценам. Тогда расклад слегка другой, хотя принципиально не меняется:

1. Мега СП ЛЭП 10-12 млрд. $ CAPEX + 1.5 млрд$/год минимальный уровень OPEX
2. 3-4 ниточный газопровод: 6-7 млрд.$ CAPEX + 3 млрд$/год минимальный уровень OPEX

На электрифицированном газопроводе OPEX выйдет поменьше(сама электроэнергия существенно дороже, но ее расход на электрифицированных компрессорных станциях в 2 с лишним раза меньше), но сам газопровод обойдется дороже за счет необходимости подводки силовых ЛЭП к каждой компрессорной станции.
Total votes 1: ↑1 and ↓0+1
Sign up to leave a comment.

Articles

Show the best of all time

Your account

Sections

Information

Services

Support
© 2006–2024, Habr