Ülikõrgepinge elektrienergia ülekanne Hiinas

Ülikõrgepinge elektriülekannet (UHV elektriülekanne) on Hiinas kasutatud alates 2009. aastast nii vahelduvvoolu (AC) kui ka alalisvoolu (DC) elektrienergia edastamiseks pikkade vahemaade taha, eraldades Hiina energiaressursse ja tarbijaid. Nii vahelduv- kui ka alalisvoolu võimsuse laiendamine jätkub, et viia tootmine vastavusse tarbimisvajadusega, minimeerides samal ajal ülekandekadusid. Süsinikuheite vähendamise edusammud tulenevad ranniku lähedal asuva madalama efektiivsusega elektrienergia tootmise asendamisest moodsama ja väiksema saastega suure efektiivsusega elektrienergia tootmisega energiaressursside lähedal.

Taust

Alates 2004. aastast on elektrienergia tarbimine Hiinas tööstussektorite kiire kasvu tõttu enneolematu kiirusega kasvanud. Tõsine tarnepuudujääk 2005. aastal mõjutas paljude Hiina ettevõtete tegevust. Sellest ajast alates on Hiina väga agressiivselt investeerinud elektrienergia tarnimisse, et rahuldada tööstusharude nõudlust ja seega tagada majanduskasv. Paigaldatud tootmisvõimsus on tõusnud 443 GW-lt 2004. aasta lõpus 793 GW-ni 2008. aasta lõpuks. Nende nelja aasta jooksul toimunud juurdekasv on ligikaudu võrdne ühe kolmandikuga Ameerika Ühendriikide koguvõimsusest ehk 1,4 korda suurem kui Jaapani koguvõimsus. Samal perioodil on ka aastane energiatarbimine tõusnud 2197 TWh-lt 3426 TWh-ni. Hiina elektrienergia tarbimine peaks 2018. aastaks ulatuma 6800–6900 TWh-ni, võrreldes 4690 TWh-ga 2011. aastal, ning paigaldatud võimsus peaks ulatuma 1056 GW-lt 2011. aastal 1463 GW-ni, millest 342 GW on hüdroenergia, 928 GW söeküttel, 100 GW tuuleenergia, 43 GW tuumaenergia ja 40 GW maagaasienergia. Hiina oli 2011. aastal maailma suurim elektrienergia tarbijariik.

Edastamine ja jaotamine

Ülekande ja jaotuse osas on riik keskendunud võimsuse suurendamisele ja kadude vähendamisele järgmiselt:

1. ülikõrgepinge alalisvoolu (UHVDC) ja ülikõrgepinge vahelduvvoolu (UHVAC) pikamaaülekande juurutamine

2. suure tõhususega amorfsete metalltrafode paigaldamine

UHV ülekanne kogu maailmas

Maailma eri paigus on juba ehitatud ülikõrgepinge ülekande- ja mitmeid ülikõrgepinge vahelduvvooluahelaid. Näiteks endises NSV Liidus ehitati 2362 km 1150 kV ahelaid ja Jaapanis (Kita-Iwaki elektriliin) on välja töötatud 427 km 1000 kV vahelduvvooluahelaid. Paljudes riikides leidub ka erineva ulatusega katseliine. Enamik neist liinidest töötab aga praegu ebapiisava võimsusnõudluse või muudel põhjustel madalamal pingel. Ülikõrgepinge alalisvoolu näiteid on vähem. Kuigi maailmas on palju ±500 kV (või alla selle) pingega ahelaid, on ainsad sellest lävest ületavad töötavad ahelad Hydro-Québeci elektrienergia ülekandesüsteem 735 kV vahelduvvooluga (alates 1965. aastast, 2018. aasta seisuga 11 422 km pikk) ja Itaipu ±600 kV projekt Brasiilias. Venemaal alustati 1978. aastal 2400 km pikkuse bipolaarse ±750 kV alalisvooluliini, HVDC Ekibastuz-Centeri ehitustöid, kuid need ei jõudnud kunagi lõpule. USAs kavandati 1970. aastate alguses 1333 kV elektriliini Celilo konverterjaamast Hooveri tammini. Sel eesmärgil ehitati Celilo konverterjaama lähedale lühike eksperimentaalne elektriliin, kuid liini Hooveri tammini ei ehitatud kunagi.

UHV ülekande põhjused Hiinas

Hiina otsus valida ülikõrge võimsusega ülekanne põhineb asjaolul, et energiaressursid asuvad koormuskeskustest kaugel. Suurem osa hüdroenergiaressurssidest asub läänes ja kivisüsi loodes, kuid suured koormused on idas ja lõunas. Ülekandekadude vähendamiseks hallatavale tasemele on ülikõrge võimsusega ülekanne loogiline valik. Nagu Hiina Riiklik Elektrivõrk teatas 2009. aasta Pekingis toimunud ülikõrge võimsusega ülekande rahvusvahelisel konverentsil, investeerib Hiina ülikõrge võimsusega ülekande arendamisse praegusest kuni 2020. aastani 600 miljardit Hiina renminbi (umbes 88 miljardit USA dollarit).

Ülikõrgepingevõrgu rakendamine võimaldab ehitada uuemaid, puhtamaid ja tõhusamaid elektrijaamu asustuskeskustest kaugele. Ranniku ääres asuvad vanemad elektrijaamad suletakse. See vähendab nii praegust kogureostust kui ka linnaelanike poolt linnades kogetavat reostust. Suurte tsentraalsete elektrijaamade kasutamine elektriküttega on samuti vähem saastav kui paljudes põhjapoolsetes majapidamistes talviseks kütmiseks kasutatavad individuaalsed katlad. Ülikõrgepingevõrk aitab kaasa Hiina elektrifitseerimise ja dekarboniseerimise plaanile ning võimaldab taastuvenergia integreerimist, kõrvaldades ülekande kitsaskoha, mis praegu piirab tuule- ja päikeseenergia tootmisvõimsuse laiendamist, arendades samal ajal edasi Hiina pikamaa elektrisõidukite turgu.

UHV-ahelad on valmis või ehitusjärgus

2021. aasta seisuga on töötavad UHV vooluringid järgmised:

 

Ehitusjärgus/ettevalmistamisel olevad ülikõrgepingeliinid on:

 

Vaidlused UHV üle

On lahkarvamusi selle üle, kas Hiina Riikliku Elektrivõrgu Korporatsiooni kavandatud ehitus on strateegia monopoliseerumiseks ja elektrivõrgu reformi vastu võitlemiseks.

Enne Pariisi kliimakokkulepet, mis tingis vajaduse söe, nafta ja gaasi järkjärguliseks kaotamiseks, on ülikõrge võimsuse (UHV) üle olnud vaidlusi alates 2004. aastast, kui Hiina Riiklik Elektrivõrk (State Grid Corporation) pakkus välja ülikõrge võimsuse ehitamise idee. Vaidlused on keskendunud ülikõrgele kliimaseadmele (UHVAC), samas kui ülikõrge alalisvoolu (UHVDC) ehitamise idee on laialdaselt aktsepteeritud. Kõige enam on vaieldud allpool loetletud nelja küsimuse üle.

1. Turvalisuse ja töökindluse probleemid: üha uute ülikõrgepingeliinide ehitamisega on kogu riigi elektrivõrk üha intensiivsemalt ühendatud. Kui ühes liinis peaks õnnetus juhtuma, on raske piirata selle mõju väikesele alale. See tähendab, et elektrikatkestuse tõenäosus suureneb. Samuti võib see olla terrorismi suhtes haavatavam.
   
2. Turuprobleem: Kõik teised ülikõrgepinge ülekandeliinid üle maailma töötavad praegu madalama pingega, kuna nõudlust pole piisavalt. Pikamaaülekande potentsiaal vajab põhjalikumat uurimist. Kuigi suurem osa söevarudest asub loodes, on sinna keeruline söeküttel töötavaid elektrijaamu ehitada, kuna need vajavad suures koguses vett ja see on Loode-Hiinas napp ressurss. Ja ka Lääne-Hiina majandusarenguga on elektrienergia nõudlus viimastel aastatel hüppeliselt kasvanud.
3. Keskkonna- ja tõhususprobleemid: Mõned eksperdid väidavad, et ülikõrgepingeliinid ei säästa rohkem maad võrreldes täiendavate raudteede ehitamisega, mis suurendaksid söe transporti ja kohalikku elektritootmist. Veepuuduse tõttu on läänes söeküttel töötavate elektrijaamade ehitamine takistatud. Teine probleem on ülekande efektiivsus. Koostootmise kasutamine tarbija poolel on energiatõhusam kui pikamaa ülekandeliinide elektri kasutamine.
   
4. Majanduslik probleem: Koguinvesteering on hinnanguliselt 270 miljardit RMB-d (umbes 40 miljardit USA dollarit), mis on palju kallim kui uue söeveoks raudtee ehitamine.

Kuna ülikõrge võimsus pakub võimalust üle kanda taastuvenergiat kaugematest piirkondadest, millel on suur potentsiaal tuuleenergia ja fotogalvaanika paigaldamiseks, mainib SGCC Xinjiangi piirkonna potentsiaalset tuuleenergia võimsust 200 GW.

Sichuani D&F Electric Co., Ltd.Elektriisolatsioonimaterjalide, elektriisolatsiooni konstruktsiooniosade, lamineeritud siinide, jäikade vasksiinide ja painduvate siinide juhtiva tootjana oleme üks peamisi isolatsiooniosade ja lamineeritud siinide tarnijaid nendele riiklikele UHVDC ülekandeprojektidele. Lisateabe saamiseks külastage minu veebisaiti, et saada lisateavet toodete kohta.