Přečtěte si: Pozvánka na konferenci Elektrické autobusy pro město VI




Pozvánky na akce


Stalo se










HVDC přenosová technologie se rozvíjí, vede ji ABB

17.5.2017 Ač to může znít neuvěřitelně, technologie vysokonapěťového stejnosměrného přenosového spojení (HVDC) se rozvíjí již zhruba 60 let. Významný pokrok přitom učinila za posledních dvacet let, kdy se přenášený výkon zvýšil téměř třicetkrát z 50 na 1400 MW, což odpovídá spotřebě několika miliónů domácností. Používané napětí vzrostlo z 80 na 525 kV, tedy 6,5krát, a vzdálenost, na niž je elektřina přenášena, se prodloužila ze 70 km na více než tisíc kilometrů. Ztráty v přenášeném výkonu přitom klesly na méně než 1 % (!).

Průkopníkem HVDC přenosu je od samého začátku švédsko-švýcarská skupina ABB, jejíž dosavadní historie HVDC zahrnuje více než 110 projektů.  V dubnu 2017 oznámila ABB světové odborné veřejnosti další pokrok v těchto úctyhodných technických a ekonomických parametrech.

O technologii HVDC – proč stejnosměrně?

Technologie HVDC vznikla a dále se rozvíjí jako efektivní alternativa zažitému střídavému přenosovému systému v určitých konkrétních případech. Obecně platí, že přenos elektrické energie je efektivní při použití vysokého napětí, protože s vyšším napětím klesá jednotkový odpor vodiče. Měnit hodnotu napětí pomocí transformátoru však lze jen u střídavého proudu. Naproti tomu je použití stejnosměrného elektrického vedení oproti střídavému ekonomičtější, a to především proto, že není třeba přenášet tři fáze, lze použít tenčí vodiče a stejnosměrný proud má obecně menší ztráty ve vedení.

HVDC přenosové spojení je tak oproti střídavému ekonomičtější na vlastním vedení a méně ekonomické v koncových bodech, kde je třeba proud transformovat a usměrňovat, resp. střídat, přičemž hraje roli nákladnost, účinnost a spolehlivost příslušných zařízení. Složitější a dražší je také regulace HVDC soustavy, zvlášť u multiterminálových sítí (více než dva koncové body).

Praktické využití HVDC přenosu je úzce spojeno s rozvojem účinných konvertorových transformátorů a souvisejících zařízení, které jsou kritickou součástí každého HVDC přenosového spojení na jeho koncích. Konvertorové transformátory zde jednak mění velikost napětí a jednak jej přeměňují ze stejnosměrného na střídavé a obráceně. Závisí na nich stabilita a spolehlivost celé propojené energetické sítě i minimalizace ztrát energie.

Jak patrno, HVDC přenos je výhodný zejména na dlouhé vzdálenosti mezi dvěma koncovými body. Takto funguje většina HVDC spojení. Tato technologie však může také pomoci efektivně řešit problém propojení dvou navzájem nesourodých střídavých soustav.

Další rozvoj HVDC

Systém HVDC Light na nové úrovni, který v dubnu 2017 představila společnost ABB, nyní umožňuje přenášený výkon více než zdvojnásobit na 3 000 MW.

Zdokonalená konstrukce zároveň umožňuje významný skok v kompaktnosti řešení, které nyní umožňuje dodat o 350 % více výkonu v přepočtu na čtvereční metr použité plochy. To představuje velký přínos zejména pro aplikace, kde se každý čtvereční metr počítá. Takovými jsou například mořské větrné farmy, ale stejně tak pevninské projekty v osídlených oblastech.  

Zvyšuje se také používané napětí, až na 640 V. Tisícikilometrové vzdálenosti přenosu se zdvojnásobily, což kromě jiného umožňuje dodat elektrickou energii z obnovitelných zdrojů v místech, kde je příroda nabízí, do míst, kde je elektřina potřeba, ale efektivně využitelných obnovitelných zdrojů je zde nedostatek.

Další snížení energetických ztrát zlepšuje celkovou ekonomiku HVDC systémů.   

Výše popisovaný vývoj během dvaceti let i současná zdokonalení umožňuje především vývoj energetické elektroniky založené na polovodičích, které umožňují lepší řízení a činí i menší HVDC systémy ekonomickými.

Přispívá k němu i rozvoj informačních a komunikačních technologií v energetice, zde reprezentovaný především systémem ABB MACH (Modular Advanced Control for HVDC), který tvoří „mozek“ HVDC spojení. Jeho charakteristickým rysem je široké využití počítačů, mikrokontrolérů (monolitický integrovaný obvod obsahující kompletní mikropočítač) a procesorů pro zpracování digitálního signálu, vzájemně propojených sběrnicemi využívajícími průmyslové standardy a komunikačními spojeními z optických vláken. Tato technologie umožňuje kromě jiného intenzivní autodiagnostiku systému, která eliminuje periodickou údržbu řídicích technologií. Jeho nejnovější verze je založena na portfoliu digitálních řešení ABB Ability™, nabízejícím cloudovou správu zařízení v nejrůznějších odvětvích průmyslu, energetiky a dopravy.

redakce Proelektrotechniky.cz

Foto © ABB

Další informace zde

Přečtěte si také:

IFA2: Francie a Velká Británie budou mít další HVDC propojení

20.4.2017 Přenosové sítě Velké Británie a Francie jsou od roku 1986 propojeny vysokonapěťovým stejnosměrným spojením zvaným IFA. V blízké době k nim přibude nové HVDC spojení pod názvem IFA2. Svému zprovoznění v roce 2020 se tento projekt významně přiblížil v dubnu 2017, kdy společnost ABB získala od provozovatelů obou přenosových sítí, National Grid a Réseau de Transport d'Electricité (RTE), smlouvu na dodávku dvou HVDC konvertorů.


První digitální transformátor pro distribuční soustavu představila společnost ABB

29.3.2017 Elektrické distribuční sítě čelí v posledních letech nebývalým změnám, a to jak na straně nabídky, tak na straně poptávky. K těmto sítím jsou připojovány distribuované energetické zdroje a podléhají výkyvům ve výrobě z obnovitelných zdrojů, ze strany spotřeby čelí výkyvům způsobeným například nabíjením elektrických vozidel. Trh s energiemi k tomu tlačí na co nejefektivnější provoz těchto sítí. To vše se promítá do zvýšené míry automatizace v distribučních sítích a souvisejících zařízeních. Konkrétní reakcí na tuto situaci je  TXpert™, první digitální transformátor pro distribuční sítě na světě, poprvé představený společností ABB v březnu 2017 v americkém Houstonu na ABB Customer World. 


ABB: leden 2017 ve znamení projektů vysokonapěťového stejnosměrného přenosu

24.1.2017 Společnost ABB je bezesporu světovým leaderem v oblasti vysokonapěťových stejnosměrných (HVDC) přenosových spojení. Důkazem toho jsou čtyři významné události z ledna 2017: ABB dokončila rozsáhlou rekonstrukci 350MW HVDC Madawaska v Kanadě a zároveň zahájila tři velké zakázky pro HVDC spojení 


ABB uvádí na trh systém chytré mikrosítě „plug and play“

17.10.2016 Mikrosítí (anglicky microgrid) rozumíme nízko- nebo středněnapěťovou rozvodnou elektroenergetickou síť, zpravidla řešenou jako smart grid, omezenou na určitý počet zdrojů energie a míst její spotřeby. Mikrosíť tak vlastně představuje jakousi zmenšenou verzi veřejné energetické soustavy. Jako důležitý (případně jediný) zdroj elektřiny jsou přitom využívány obnovitelné zdroje energie. Jedním z dodavatelů řešení pro mikrosítě je i globální společnost ABB. 


Projekt Network Equilibrium: statické frekvenční měniče pomáhají zefektivnit přenos elektřiny

8.8.2016 Inovace v oblasti přenosu a distribuce elektrické energie směřují k celkovému zefektivnění provozu sítí a zmírnění jeho vlivu na životní prostředí. Kromě zapojování obnovitelných zdrojů energie a online řízení v rámci smart grids mají tyto inovace rozmanité další podoby. Jednou z nich je i přímé propojení regionálních distribučních sítí nebo jejich navzájem oddělených částí bez posilování elektrického vedení. 


Rekord v přenášeném napětí, výkonu a vzdálenosti: Čína dostane UHV DC přenosové spojení

28.7.2016 Technologie vysokonapěťového stejnosměrného přenosového spojení (HVDC), jejíž projekty ve světě na našem portále průběžně sledujeme, brzy získá své rekordní uplatnění. Stejnosměrné přenosové spojení o ultravysokém napětí (UHVDC) Changji-Guquan v Číně bude přenášet elektrický výkon 12 000 MW při napětí 1100 kV DC (tedy 1,1 mil. voltů) na vzdálenost 3 284 km. Toto UHVDC spojení tak po svém dokončení, předpokládaném na konci roku 2018, zaznamená světový rekord ve všech třech svých základních parametrech: přenášeném výkonu, napětí a vzdálenosti. 


První multiterminálové HVDC spojení na světě pomáhá využívat elektřinu z obnovitelných zdrojů v Severní Americe

15.7.2016 První multiterminálové stejnosměrné vysokonapěťové přenosové spojení (HVDC) na světě bylo vybudováno v Severní Americe. Toto HVDC spojení patřící energetickým společnostem Hydro-Québec a National Grid je 1480km dlouhé, používá napětí ±450 kV a má výkon 2000 MW. Propojuje velmi zalidněné oblasti Montrealu a Bostonu s kanadskou vodní elektrárnou La Grande II v zátoce James Bay, která je k HVDC připojena v Radissonu. Je schopné zásobovat bezemisně vyráběnou elektřinou 3,8 miliónů lidí. 


Mikrosíť v Jižní Africe: ABB jde příkladem

17.6.2016 Jihoafrická republika má největší spotřebu elektrické energie v celém subsaharském regionu a poptávka po elektřině zde převyšuje nabídku. V důsledku této situace spolu s proměnlivými cenami fosilních paliv a snahami o větší zapojení obnovitelných zdrojů energie zde vzniká potřeba inteligentních řešení v energetických instalacích. Globální elektrotechnická skupina ABB jde v tomto směru příkladem: Na začátku června 2016 měla světovou premiéru mikrosíť v jejím závodě v  Longmeadow u Johannesburgu 


Výsledky průzkumu v síťových odvětvích: Internet věcí je klíčem ke správě majetku

4.4.2016 Internet věcí, tedy identifikace věcí a jejich sledování po internetu, nachází velké uplatnění i v síťových odvětvích, tedy „utilities“, jako je elektroenergetika, plynárenství a vodní hospodářství. Pomocí internetu věcí zde dochází k integraci informačních technologií (IT) a provozních technologií (OT), tedy řídicích systémů, komunikačních systémů, senzorů a software tak, aby podporoval firemní procesy při správě majetku (asset management zahrnující zejména údržbu). Při zapojení lidského činitele tak vzniká nový koncept: internet věcí, služeb a lidí, anglicky: Internet of Things, Services and People (IoTSP) 


Projekt LitPol Link: HVDC propojení Polska a Litvy uzavírá Baltský kruh

16.2.2016 Baltic Ring neboli Baltský kruh je iniciativa EU, jejímž cílem je propojit přenosové sítě devíti zemí kolem Baltského moře – Litvy, Polska, Německa, Dánska, Norska, Švédska, Finska, Estonska a Lotyšska – a integrovat je do přenosové sítě kontinentální Evropy. Tímto způsobem bude zvýšena spolehlivost i efektivnost provozu energetických sítí zemí Evropské unie a rozvíjen zde trh s elektřinou.


Västervik – Ygne: První HVDC spojení na světě bude modernizováno s využitím systému ABB MACH

10.2.2016 První HVDC spojení, tedy vysokonapěťový stejnosměrný přenos elektrické energie, bylo poprvé instalováno společností ABB ve Švédsku v roce 1954, tedy před více než 60 lety. Toto 100 km dlouhé spojení vede elektrickou energii z Västerviku na jihovýchodě Švédska do Ygne na ostrově Gotland, kde je rovněž připravováno řešení energetiky typu smart grid.


Řídicí systém ABB Symphony Plus prezentován české odborné veřejnosti

29.9.2015 O řídicím systému ABB Symphony Plus jsme na našem portále psali již vícekrát, například v souvislosti s energetickým využitím odpadů v Anglii a fotovoltaickou elektrárnou v Kanadě. České odborné veřejnosti byl tento systém představen letos na veletrhu AMPER 2015. V září 2015 byl blíže prezentován zákazníkům ABB a zástupcům odborného tisku, mezi nimiž nechyběla ani naše redakce. 


Rekordní HVDC podmořský kabel pro zásobování ropných plošin elektřinou

22.9.2015 O vysokonapěťových stejnosměrných (HVDC) přenosových systémech jsme na našich stránkách psali již vícekrát, především v souvislosti s přenosem energie z mořských větrných farem, jako například DolWin1 a DolWin2 do přenosové sítě na pevninu. Tento typ přenosového spojení se však využívá i pro tok elektrické energie opačným směrem, z pevniny na moře. 


HVDC v Severním moři: platforma DolWin beta jako důležitý milník spojení DolWin2

20.8.2015 Krátce po zprovoznění 800MW vysokonapěťového přenosového spojení (HVDC) DolWin1, spojující větrné elektrárny v Severním moři s německou pevninou, byla odborná veřejnost informována o jeho následovníku, projektu DolWin2. V jeho rámci instalovala v srpnu 2015 společnost ABB 320kV konvertorovou stanic DolWin beta, umístěnou na platformě v Severním moři 45 km od německého pobřeží. Se svými 960 MW přenášeného výkonu jde o nejvýkonnější mořskou konvertorovou stanici svého druhu na světě.  


Smart Grid Gotland: systém smart grid pro venkovské oblasti

14.5.2015 Na švédském ostrově Gotland v Baltském moři se od května připravuje k realizaci projekt inteligentní distribuční sítě, smart grid, speciálně navrhovaný pro venkovské oblasti. Cílem řešení je integrovat v co největší míře obnovitelné zdroje energie a minimalizovat náklady na údržbu při současně zlepšené kvalitě dodávaného proudu. 


Naše tipy





















Copyright © 2012 – 2017 Ing. Jakub Slavík, MBA – Consulting Services