传输和市场
我们通常在大浓度的电力用户附近建造电厂。但是,必须在那些资源容易获得的情况下产生风和太阳能。
因此,高压传输基础架构能够从它所生成的位置移动功率,从而确保网格运营商可以提供可靠的服务,同时减少整体碳排放。
市场挑战
-
规划不足
美国中的电流电网是一个具有有限的区域容量的南杀系统。确实发生的区域传输规划通常侧重于确保在公用事业服务区内的可靠性和更换老化资产。虽然这些是重要的考虑因素,但大规模的传输计划应扩大以考虑其他关键标准,包括:1)经济效率(例如,降低拥堵和缩减)和2)气候和其他政策效益。目前的规划实践不优先考虑清洁能源或有效地允许更高的可再生能源渗透,如风和太阳能。
-
允许障碍
各国始终对传输线允许的权威,州际传输项目仍然受到当地和州政府实体的允许和分区批准。在某些情况下,一个地方政府阻止了一个多国传输项目的发展,将可再生能源带到一个主要的人口中心。虽然联邦政府拥有止回局的选址,但可以解决这些障碍的传播障碍,但它从未被使用过。
-
分歧兑换成本分配
传输线需要大量资本,只有在合理的时间范围内可以恢复项目成本,才会开发。大多数线路遵循受监管的成本恢复模型,其中公用事业和开发商获取州或联邦能源监管委员会(FERC)批准,以根据其成本向客户收取一定的费用。但利益相关者可能很难同意这些成本,特别是在多状态线的情况下。并非每个人都可以同意减少排放和相应份额的净利润。
技术创新示例
高压DC(HVDC)和超导材料的技术进步提供了构建低成本,长距离传输线的机会,包括地下线。HVDC和超导线的损耗较低,热量低于AC线。结果,它们可以以低于地面和地下的成本较低的成本实现更高的电流。
虽然环境空气冷却地上的变速器线,但如果没有设计以耗散或承受通过电阻损耗产生的热量,地下电力线可以过热。这限制了它们可以携带的电流。
有些公司正在使用高压DC(HVDC)技术的下一代技术,以消散热量并显着降低地下线的成本。用于地下电缆的导体和绝缘可以针对它们通过的土壤的热特性进行优化。(525千杆交联聚乙烯绝缘电缆实现了更高的线额定值,例如,这意味着单个电缆可以提供更多的GW。)
太阳能电池和某些类型的风力发生器产生转换为AC的直流电源。这些资源的增长增加了对维持网格稳定性的新机制的需求。增强的电源转换器将发挥重要作用。今天的转换器遵循常规交流电厂设定的网格上的频率和电压信号。使用大量可再生能源和少数传统发电厂的一部分达到可靠性限制,限制了新风和太阳能发电机的增加。高级转换器可以通过有助于网格控制来克服这些限制。
电网控制技术,如动态线路额定值和功率流量控制,可以通过快速,低成本的安装在现有线上提供更多能量。动态线路额定值使用实时温度测量以防止线路过热并导致长期损坏。电流控制技术还可以通过增加较少使用的线路来优化传输。部署这些技术可能导致显着的成本节省和增加能源交付。