Большая желтая коробка: длинная

В мае прошлого года четыре страны Северной Европы заявили о своем намерении установить к 2030 году морскую ветроэнергетику мощностью не менее 65 гигаватт (ГВт) в богатом ветром Северном море, по сравнению с нынешними 20 ГВт. Это еще один признак того, что оффшорную ветроэнергетику ждет беспрецедентный бум, поскольку технологии совершенствуются, а страны спешат сократить свою зависимость от ископаемого топлива и ускорить путь к чистому нулю. Но эффективная доставка электроэнергии с морских ветряных электростанций сталкивается с трудностями из-за больших расстояний, которые приходится преодолевать. Решением является передача высокого напряжения постоянного тока, или HVDC — наиболее эффективное и экономичное решение для передачи электроэнергии на большие расстояния и ее интеграции с существующей сетью электропередачи.

GE Grid Solutions возглавит два консорциума, которые помогут спроектировать и построить — на голландском и немецком побережьях и за их пределами — мощную новую энергосистему, способную справиться с этими растущими потоками электроэнергии. В Нидерландах GE и Sembcorp Marine заключили рамочное соглашение на строительство трех морских проектов HVDC, а в Германии GE сотрудничает с McDermott в двух дополнительных проектах. Вместе они планируют предоставить современное решение HVDC, которое поможет охватить около 10 ГВт проекта в Северном море. Стоимость обоих соглашений составляет около 10 миллиардов евро.

«Это большой шаг в энергетическом переходе не только для Нидерландов и Германии, но и для всей Европы», — говорит Йохан Бинделе, бизнес-руководитель подразделения Grid Systems Integration компании GE Grid Solutions. Бинделе возглавляет команду GE, которая поможет построить пять преобразовательных систем мощностью примерно 525 киловольт и мощностью 2 ГВт, которые будут передавать постоянный ток по подводным кабелям на расстоянии до 160 километров (100 миль) от побережья. Новая морская сеть будет иметь решающее значение для доставки чистой энергии в Европу.

По словам Нила Бердсмора, исполнительного коммерческого руководителя GE Grid Solutions, HVDC более эффективен, чем высоковольтный переменный ток на морские расстояния более 100 километров, и эта технология способна передавать более чем в три раза больше энергии с до 50 % меньше потерь. Но чтобы использовать HVDC, морская преобразовательная платформа должна сначала преобразовать мощность переменного тока в HVDC. Затем энергия передается через кабельную систему HVDC и преобразуется обратно в мощность переменного тока на суше для подключения к береговой системе передачи.

Компании GE было поручено спроектировать и изготовить электрическую систему, необходимую для такого преобразования. Координатор проекта, голландско-немецкий оператор систем передачи электроэнергии TenneT, спроектировал новую морскую сеть, которая будет опираться на преобразовательные станции мощностью 2 ГВт — «большие желтые ящики», как их называет Бердсмор. По мнению Бинделе и Бердсмора, это само по себе является своего рода прорывом. До сих пор морские преобразовательные станции различались по конструкции и размеру и в настоящее время составляют от 0,7 до 1,2 ГВт. TenneT увидела необходимость стандартизации отрасли, и Бердсмор говорит, что мощность 2 ГВт выводит оптимизированную и стандартизированную конструкцию на новый технологический уровень.

«Высоковольтное оборудование внутри этой большой желтой коробки — это оборудование компании GE. Сюда входят трансформаторы, клапаны, системы управления и защиты. Объем поставок для береговой подстанции сопоставим», — говорит Бердсмор. Мощность станции в 2 ГВт — для сравнения, которая эквивалентна не одной, а двум атомным электростанциям средней мощности — достаточно высока, чтобы справиться с растущей ветровой генерацией, и в то же время приближается к пределу мощности HVDC. кабель выдерживает. «Это не новая технология для GE», — говорит Бинделе. «Это намного больше, чем все, что индустрия видела раньше».

TenneT фактически дала своему проекту название «Программа 2 ГВт», которое подходит, поскольку, по мнению Бердсмора и Бинделе, этот новый стандарт будет воспроизведен во всех частях цепочки поставок, от производителей кабелей до специалистов по преобразованию HVDC, таких как GE. Одна из проблем, с которой технологии возобновляемых источников энергии, такие как ветровая и фотоэлектрическая энергетика, столкнулись с производителями, заключается в том, что они продвинулись вперед так быстро, что часто делают новейшие разработки устаревшими. Бердсмор шутит, что производителям крупного капитального оборудования «нужен стандартный рецепт, чтобы печенье каждый раз получалось хорошим».