Hè u futuru di a trasmissione di l'electricità cù corrente diretta? L'arcipelagu mundiale è a so reta
Oghje, a maiò parte di e linee elettriche d'alta tensione sò basate in corrente alternata. In ogni casu, u sviluppu di e fonti d'energia novi, di e centrali solari è eoliche, situate luntanu da l'insediamenti è i cunsumatori industriali, necessita di rete di trasmissione, qualchì volta ancu à scala cuntinentale. E quì, cum'è hè risultatu, HVDC hè megliu cà HVAC.
linea d'alta tensione DC (abbreviazione di High Voltage Direct Current) anu una capacità megliu di trasportà grandi quantità di energia cà HVAC (abbreviazione di High Voltage Alternate Current), per lunghe distanze. Forsi un argumentu più impurtante hè u costu più bassu di una tale suluzione à longu distanzi. Questu significa chì hè assai utile per furnisce l'electricità à longu distanzi da i lochi d'energia rinnuvevuli chì cullighjanu l'isule à u cuntinente è ancu potenzalmentu ancu cuntinenti diffirenti l'un à l'altru.
Linea HVAC richiede a custruzzione di torri enormi è linee di trazione. Questu spessu provoca proteste da i residenti lucali. HVDC pò esse stallatu à qualsiasi longa distanza sottu terra, senza u risicu di grandi perdite di energiacum'è u casu cù e rete AC hidden. Questa hè una suluzione pocu più caru, ma hè un modu per evità parechji di i prublemi chì affruntà e rete di trasmissione. Di sicuru, per a trasmissione da regione di Columbia E linee di trasmissione esistenti è socialmente accettabili cù piloni alti ponu esse adattati. Questu significa chì pudete mandà più energia attraversu e stesse linee.
Ci hè parechje prublemi cù a trasmissione di l'energia AC chì sò ben cunnisciuti da l'ingegneri di u putere. Questi includenu, frà altri generazione di campi elettromagneticicom'è u risultatu, i linii sò altu sopra a terra è distanziati da l'altri. Ci sò ancu pèrdite di calore in l'ambienti di a terra è di l'acqua è parechje altre difficultà chì anu amparatu à affruntà cù u tempu, ma chì cuntinueghjanu à carica l'economia energetica. E rete AC necessitanu assai cumprumessi di l'ingegneria, ma l'usu di l'AC hè certamente costu efficace per a trasmissione. elettricità longa distanzacusì in a maiò parte di e situazioni ùn sò micca prublemi insolubili. Tuttavia, questu ùn significa micca chì ùn pudete micca aduprà una suluzione megliu.
Ci sarà una reta energetica glubale ?
In u 1954, ABB hà custruitu una linea di trasmissione DC in alta tensione di 96 km affondata trà u cuntinente svedese è l'isula (1). Cumu hè a trazione permette di ottene duie volte a tensione cumu va corrente alterna. E linee DC sotterranee è sottumarini ùn perde micca a so efficienza di trasmissione in paragunà cù e linee aeree. U currente direttu ùn crea micca un campu elettromagneticu chì affettanu altri cunduttori, terra o acqua. U gruixu di i cunduttori pò esse qualsiasi, postu chì u currente direttu ùn tende micca à scorri nantu à a superficia di u cunduttore. DC ùn hà micca frequenza, cusì hè più faciule per cunnette duie rete di frequenze diverse è cunvertisce in AC.
cumunqui D.C. hà ancu duie limitazioni chì l'hà impeditu di piglià u mondu, almenu finu à pocu tempu. Prima, i convertitori di tensione eranu assai più caru cà i cunvertitori AC fisichi simplici. In ogni casu, u costu di i transformatori DC (2) hè rapidamente caduta. A riduzzione di u costu hè ancu affettata da u fattu chì u numeru di dispusitivi chì utilizanu u currente direttu da u latu di i receptori destinati à l'energia hè in crescita.
2. Trasformatore DC Siemens
U sicondu prublema hè questu L'interruttori DC d'alta tensione (fusibili) eranu inefficaci. I circuit breakers sò cumpunenti chì prutegge i sistemi elettrici da a sovraccarichi. Interruttori meccanici DC eranu troppu lenti. Per d 'altra banda, ancu s'è i switch elettronici sò abbastanza veloci, a so attuazione hè stata assuciata finu à avà cù grandi, finu à u 30 per centu. perdita di putenza. Questu hè statu difficiule di superà, ma hè statu ottenutu recentemente cù una nova generazione di interruttori di circuiti ibridi.
Sè i rapporti recenti sò da crede, simu bè nantu à a nostra strada per superà i sfidi tecnichi chì anu afflittu suluzioni HVDC. Allora hè ora di passà à i benefici indubbi. L'analisi mostranu chì à una certa distanza, dopu à attraversà u cusì chjamatu.puntu di equilibriu» (ca. 600-800 km), l'alternativa HVDC, ancu s'è i so costi iniziali sò più altu ch'è i costi di start-up di l'installazione AC, sempre risultati in i costi di rete di trasmissione generale più bassi. A distanza di break-even per i cavi sottumarini hè assai più corta (tipicamente circa 50 km) chè per e linee aeree (3).
3. Compara l'investimentu è u costu di a trasmissione di energia trà HVAC è HVDC.
terminal DC seranu sempre più caru di i terminali AC, solu perchè anu da avè cumpunenti per cunvertisce a tensione DC è a cunversione DC à AC. Ma a cunversione di tensione DC è i circuit breakers sò più prezzu. Stu contu hè sempre più prufittu.
Attualmente, e perdite di trasmissione in e rete muderne varienu da 7%. finu à u 15 per centu per a trasmissione terrestre basata in corrente alternata. In u casu di a trasmissione DC, sò assai più bassi è fermanu bassu ancu quandu i cables sò posti sottu à l'acqua o sottu terra.
Allora HVDC hè sensu per i tratti di terra più longu. Un altru locu induve questu travaglià hè a pupulazione spargugliata in l'isule. L'Indonesia hè un bon esempiu. A pupulazione hè di 261 milioni di persone chì campanu annantu à circa sei mila isule. Parechje di sti isuli sò attualmente dipindenti di l'oliu è di u diesel. Un prublema simili hè affruntatu u Giappone, chì hà 6 852 isule, 430 di e quali sò abitate.
U Giappone cunsidereghja a custruisce duie grandi linee di trasmissione DC d'alta tensione cù l'Asia continentale.chì permetterà di sbarazzà di a necessità di generà è gestione indipindentamente tutta a so electricità in una zona geografica limitata cù difficultà di terrenu significativu. Tali paesi cum'è Gran Bretagna, Danimarca è assai altri sò disposti in modu simili.
Tradizionalmente, a Cina pensa à una scala chì supera quella di l'altri paesi. A cumpagnia, chì opera a rete elettrica statale di u paese, hà avutu l'idea di custruisce una rete DC d'alta tensione glubale chì cunnetta tutte e centrali eoliche è solari in u mondu da u 2050. Una tale suluzione, più tecnichi intelligenti di rete chì allocate dinamicamente è distribuisce u putere da i lochi induve hè pruduciutu in grande quantità à i posti induve hè necessariu in u mumentu, puderia fà pussibule di leghje "Giovane Tecnicu" sottu à a luce di una lampada alimentata. da l'energia generata da i mulini di ventu situatu in qualchì locu in u Pacificu Sud. Dopu tuttu, u mondu sanu hè un tipu d'arcipelagu.
