การส่งกระแสไฟฟ้าแรงสูงเป็นพิเศษในประเทศจีน

การส่งกระแสไฟฟ้าไฟฟ้าแรงสูงพิเศษ (ระบบส่งกระแสไฟฟ้า UHV) ถูกนำมาใช้ในประเทศจีนตั้งแต่ปี 2009 เพื่อส่งทั้งกระแสไฟฟ้าสลับ (AC) และกระแสไฟฟ้าโดยตรง (DC) ในระยะทางไกลแยกทรัพยากรพลังงานและผู้บริโภคของจีน การขยายตัวของกำลังการผลิตทั้ง AC และ DC ยังคงดำเนินต่อไปเพื่อจับคู่การสร้างกับความต้องการการบริโภคในขณะที่ลดการสูญเสียการส่งผ่าน การปรับปรุง Decarbonization จะเป็นผลมาจากการเปลี่ยนการสร้างประสิทธิภาพที่ต่ำกว่าซึ่งตั้งอยู่ใกล้กับชายฝั่งโดยการสร้างประสิทธิภาพสูงที่ทันสมัยยิ่งขึ้นโดยมีมลพิษน้อยลงใกล้กับแหล่งพลังงาน

พื้นหลัง

ตั้งแต่ปี 2547 การบริโภคไฟฟ้าในประเทศจีนได้เพิ่มขึ้นในอัตราที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนเนื่องจากการเติบโตอย่างรวดเร็วของภาคอุตสาหกรรม การขาดแคลนอุปทานที่ร้ายแรงในช่วงปี 2548 ส่งผลกระทบต่อการดำเนินงานของ บริษัท จีนหลายแห่ง ตั้งแต่นั้นมาจีนได้ลงทุนอย่างจริงจังในการจัดหาไฟฟ้าเพื่อตอบสนองความต้องการจากอุตสาหกรรมและทำให้การเติบโตทางเศรษฐกิจมีความปลอดภัย กำลังการผลิตที่ติดตั้งเริ่มต้นจาก 443 GW ณ สิ้นปี 2547 ถึง 793 GW ณ สิ้นปี 2551 การเพิ่มขึ้นของสี่ปีนี้เทียบเท่ากับประมาณหนึ่งในสามของความสามารถทั้งหมดของสหรัฐอเมริกาหรือ 1.4 เท่าของความจุทั้งหมดของญี่ปุ่นในช่วงเวลาเดียวกัน 6,800–6,900 TWH ภายในปี 2561 จาก 4,690 TWH ในปี 2554 โดยมีกำลังการผลิตติดตั้งสูงถึง 1,463 GW จาก 1,056 GW ในปี 2554 ซึ่ง 342 GW เป็นพลังน้ำ, 928 GW Coal-fired, 100 GW

การส่งและการกระจาย

ในด้านการส่งและการกระจายประเทศได้มุ่งเน้นไปที่การขยายขีดความสามารถและลดความสูญเสียโดย:

1. การปรับใช้กระแสไฟฟ้าทางไกลแรงดันสูงเป็นพิเศษ (UHVDC) และการส่งกระแสไฟฟ้ากระแสสลับ (UHVAC) แรงดันสูงเป็นพิเศษ (UHVAC)

2. การติดตั้งหม้อแปลงโลหะอสัณฐานที่มีประสิทธิภาพสูง

การส่งผ่าน UHV ทั่วโลก

การส่งผ่าน UHV และวงจร UHVAC จำนวนหนึ่งได้ถูกสร้างขึ้นในส่วนต่าง ๆ ของโลกแล้ว ตัวอย่างเช่น 2,362 กม. จาก 1,150 kV วงจรถูกสร้างขึ้นในสหภาพโซเวียตในอดีตและ 427 กม. จาก 1,000 KV วงจร AC ได้รับการพัฒนาในญี่ปุ่น (Kita-Iwaki Powerline) นอกจากนี้ยังพบสายทดลองของเครื่องชั่งต่าง ๆ ในหลายประเทศ อย่างไรก็ตามสายเหล่านี้ส่วนใหญ่ทำงานที่แรงดันไฟฟ้าต่ำเนื่องจากความต้องการพลังงานไม่เพียงพอหรือเหตุผลอื่น ๆ มีตัวอย่างน้อยกว่าของ UHVDC แม้ว่าจะมีวงจร± 500 kV (หรือต่ำกว่า) มากมายทั่วโลก แต่วงจรการผ่าตัดเดียวที่อยู่เหนือเกณฑ์นี้คือระบบส่งกระแสไฟฟ้าของ Hydro-Québecที่ 735 kV AC (ตั้งแต่ปี 1965, 11 422 km ยาวในปี 2018) และ ITAIPU ± 600 KV ในบราซิล ในรัสเซียงานก่อสร้างบนเส้นสองขั้วยาว 2,400 กม. ± 750 kV DC สาย HVDC Ekibastuz - เริ่มต้นในปี 1978 แต่มันก็ยังไม่เสร็จ ในสหรัฐอเมริกาเมื่อต้นปี 1970 มีการวางแผน Powerline 1333 kV จากสถานี Converter Celilo ไปยัง Hoover Dam เพื่อจุดประสงค์นี้มีการสร้าง Powerline ระยะสั้นใกล้กับสถานี Converter Celilo แต่ไม่เคยสร้าง Line to Hoover Dam

เหตุผลสำหรับการส่งผ่าน UHV ในประเทศจีน

การตัดสินใจของจีนที่จะใช้งานการส่งผ่าน UHV ขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าแหล่งพลังงานอยู่ห่างไกลจากศูนย์โหลด ทรัพยากรไฟฟ้าพลังน้ำส่วนใหญ่อยู่ทางตะวันตกและถ่านหินอยู่ทางตะวันตกเฉียงเหนือ แต่มีการโหลดจำนวนมากอยู่ในภาคตะวันออกและใต้ เพื่อลดการสูญเสียการส่งในระดับที่จัดการได้การส่ง UHV เป็นตัวเลือกที่สมเหตุสมผล ในขณะที่ State Grid Corporation ของจีนประกาศในการประชุมนานาชาติปี 2552 เกี่ยวกับการส่งพลังงาน UHV ในกรุงปักกิ่งจีนจะลงทุน 600 พันล้านริงกิต (ประมาณ 88 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ) ในการพัฒนา UHV ระหว่างนี้ถึงปี 2020

การใช้งานของกริด UHV ช่วยให้การก่อสร้างโรงไฟฟ้าที่ใหม่กว่าสะอาดและมีประสิทธิภาพมากขึ้นซึ่งอยู่ห่างจากศูนย์ประชากร โรงไฟฟ้าที่มีอายุมากกว่าตามแนวชายฝั่งจะถูกปลดออก สิ่งนี้จะลดจำนวนมลพิษทั้งหมดในปัจจุบันรวมถึงมลพิษที่ประชาชนในบ้านในเมือง การใช้โรงไฟฟ้าส่วนกลางขนาดใหญ่ที่ให้ความร้อนด้วยไฟฟ้านั้นมีมลพิษน้อยกว่าหม้อไอน้ำแต่ละตัวที่ใช้สำหรับการให้ความร้อนในฤดูหนาวในหลายครัวเรือนทางตอนเหนือกริด UHV จะช่วยแผนการใช้ไฟฟ้าและ decarbonization ของจีนและทำให้การรวมพลังงานหมุนเวียนของจีน

วงจร UHV เสร็จสมบูรณ์หรืออยู่ระหว่างการก่อสร้าง

ณ ปี 2021 วงจร UHV ที่ดำเนินการคือ:

 

สาย UHV ที่อยู่ภายใต้การสร้าง/ในการเตรียมการคือ:

 

การโต้เถียงกับ UHV

มีการโต้เถียงกันว่าการก่อสร้างที่เสนอโดย State Grid Corporation ของจีนเป็นกลยุทธ์ที่จะผูกขาดและต่อสู้กับการปฏิรูประบบกริดหรือไม่

ก่อนที่จะมีข้อตกลงปารีสซึ่งทำให้จำเป็นต้องยุติถ่านหินน้ำมันและก๊าซมีการโต้เถียงกันเรื่อง UHV ตั้งแต่ปี 2547 เมื่อ บริษัท กริดแห่งรัฐของประเทศจีนเสนอแนวคิดเกี่ยวกับการก่อสร้าง UHV การโต้เถียงได้มุ่งเน้นไปที่ UHVAC ในขณะที่ความคิดในการสร้าง UHVDC ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางปัญหาที่ถกเถียงกันมากที่สุดคือสี่รายการด้านล่าง

1. ปัญหาด้านความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือ: ด้วยการก่อสร้างสายส่ง UHV มากขึ้นเรื่อย ๆ ตารางพลังงานทั่วประเทศจึงเชื่อมต่อกันอย่างเข้มข้นมากขึ้นเรื่อย ๆ หากอุบัติเหตุเกิดขึ้นในบรรทัดเดียวเป็นการยากที่จะ จำกัด อิทธิพลของพื้นที่เล็ก ๆ ซึ่งหมายความว่าโอกาสของการดับไฟจะสูงขึ้น นอกจากนี้อาจมีความเสี่ยงต่อการก่อการร้ายมากขึ้น
   
2. ปัญหาตลาด: สายส่ง UHV อื่น ๆ ทั่วโลกกำลังดำเนินงานด้วยแรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่าเนื่องจากมีความต้องการไม่เพียงพอศักยภาพของการส่งผ่านทางไกลต้องการการวิจัยเชิงลึกมากขึ้น แม้ว่าทรัพยากรถ่านหินส่วนใหญ่อยู่ทางตะวันตกเฉียงเหนือ แต่ก็เป็นเรื่องยากที่จะสร้างโรงไฟฟ้าถ่านหินที่นั่นเพราะพวกเขาต้องการน้ำจำนวนมากและเป็นทรัพยากรที่หายากในภาคตะวันตกเฉียงเหนือของจีน และด้วยการพัฒนาเศรษฐกิจในประเทศจีนตะวันตกความต้องการไฟฟ้าได้เฟื่องฟูมาหลายปีแล้ว
3. ปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมและประสิทธิภาพ: ผู้เชี่ยวชาญบางคนยืนยันว่าสาย UHV จะไม่ประหยัดที่ดินมากขึ้นเมื่อเทียบกับการสร้างทางรถไฟพิเศษสำหรับการขนส่งถ่านหินที่เพิ่มขึ้นและการผลิตพลังงานในท้องถิ่น ปัญหาอีกประการหนึ่งคือประสิทธิภาพการส่งผ่าน การใช้ความร้อนและพลังงานรวมที่ปลายผู้ใช้ประหยัดพลังงานมากกว่าการใช้พลังงานจากสายส่งระยะไกล
   
4. ปัญหาทางเศรษฐกิจ: การลงทุนทั้งหมดคาดว่าจะอยู่ที่ 270 พันล้านหยวน (ประมาณ 40 พันล้านเหรียญสหรัฐ) ซึ่งมีราคาแพงกว่าการสร้างทางรถไฟใหม่สำหรับการขนส่งถ่านหิน

ในขณะที่ UHV เสนอโอกาสในการถ่ายโอนพลังงานหมุนเวียนจากพื้นที่ห่างไกลที่มีศักยภาพมากสำหรับการติดตั้งพลังงานลมและเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ SGCC กล่าวถึงความสามารถที่เป็นไปได้สำหรับพลังงานลม 200 GW ในภูมิภาคซินเจียง

บริษัท เสฉวน D&F Electric Co. , Ltd.ในฐานะผู้ผลิตชั้นนำสำหรับวัสดุฉนวนไฟฟ้า, ชิ้นส่วนโครงสร้างฉนวนไฟฟ้า, บาร์บัสลามิเนต, บาร์บัสทองแดงแข็งและบาร์บัสที่ยืดหยุ่นเราเป็นหนึ่งในซัพพลายเออร์หลักสำหรับชิ้นส่วนฉนวนและบาร์บัสลามิเนตสำหรับโครงการส่ง UHVDC ของรัฐเหล่านี้ สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมกรุณาเยี่ยมชมเว็บไซต์ของฉันสำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์