Ultrahoogspanningstransmissie in China

Ultrahoogspanningstransmissie (UHV-elektriciteitstransmissie) wordt sinds 2009 in China gebruikt om zowel wisselstroom (AC) als gelijkstroom (DC) over grote afstanden te transporteren, waardoor de Chinese energiebronnen en -consumenten van elkaar gescheiden blijven. De uitbreiding van zowel wissel- als gelijkstroomcapaciteit gaat door om de productie af te stemmen op de vraag en tegelijkertijd de transmissieverliezen te minimaliseren. Verbeteringen in de CO2-reductie zullen voortkomen uit de vervanging van energiecentrales met een lager rendement, nabij de kust, door modernere, hoogrenderende energiecentrales met minder vervuiling nabij de energiebronnen.

Achtergrond

Sinds 2004 is het elektriciteitsverbruik in China ongekend snel gegroeid dankzij de snelle groei van de industriële sector. Een ernstig tekort aan elektriciteit in 2005 had gevolgen voor de bedrijfsvoering van veel Chinese bedrijven. Sindsdien heeft China zeer agressief geïnvesteerd in elektriciteitsvoorziening om aan de vraag van de industrie te voldoen en zo de economische groei veilig te stellen. De geïnstalleerde opwekkingscapaciteit liep van 443 GW eind 2004 tot 793 GW eind 2008. De toename in deze vier jaar komt overeen met ongeveer een derde van de totale capaciteit van de Verenigde Staten, of 1,4 keer de totale capaciteit van Japan. Gedurende dezelfde periode is het jaarlijkse energieverbruik ook gestegen van 2.197 TWh tot 3.426 TWh. Het elektriciteitsverbruik in China zal naar verwachting tegen 2018 6.800-6.900 TWh bereiken van 4.690 TWh in 2011, met een geïnstalleerde capaciteit die 1.463 GW zal bereiken van 1.056 GW in 2011, waarvan 342 GW waterkracht, 928 GW kolengestookt, 100 GW wind, 43 GW kernenergie en 40 GW aardgas. China is 's werelds grootste verbruikende land van elektriciteit in 2011.

Transmissie en distributie

Op het gebied van transmissie en distributie richt het land zich op het uitbreiden van de capaciteit en het verminderen van verliezen door:

1. het inzetten van transmissie over lange afstanden van ultrahoogspanningsgelijkstroom (UHVDC) en ultrahoogspanningswisselstroom (UHVAC)

2. Installatie van hoogefficiënte amorfe metaaltransformatoren

UHV-transmissie wereldwijd

UHV-transmissie en een aantal UHVAC-circuits zijn al in verschillende delen van de wereld aangelegd. Zo werd er in de voormalige USSR 2362 km aan 1150 kV-circuits aangelegd en in Japan 427 km aan 1000 kV AC-circuits (Kita-Iwaki-hoogspanningslijn). Experimentele lijnen van verschillende omvang zijn ook in veel landen te vinden. De meeste van deze lijnen werken echter momenteel op een lagere spanning vanwege onvoldoende vraag naar stroom of andere redenen. Er zijn minder voorbeelden van UHVDC. Hoewel er wereldwijd tal van circuits van ±500 kV (of lager) zijn, zijn de enige operationele circuits boven deze drempel het elektriciteitstransmissiesysteem van Hydro-Québec op 735 kV AC (sinds 1965, 11.422 km lang in 2018) en het Itaipu ±600 kV-project in Brazilië. In Rusland werd in 1978 begonnen met de bouw van een 2400 km lange bipolaire ±750 kV gelijkstroomlijn, het HVDC Ekibastuz-Centrum, maar deze werd nooit voltooid. In de VS werd begin jaren 70 een 1333 kV-hoogspanningslijn gepland van het converterstation van Celilo naar de Hooverdam. Hiervoor werd een korte experimentele hoogspanningslijn nabij het converterstation van Celilo aangelegd, maar de lijn naar de Hooverdam is nooit aangelegd.

Redenen voor UHV-transmissie in China

China's besluit om te kiezen voor UHV-transmissie is gebaseerd op het feit dat energiebronnen ver van de belastingcentra liggen. De meeste waterkrachtcentrales bevinden zich in het westen en steenkool in het noordwesten, maar enorme hoeveelheden bevinden zich in het oosten en zuiden. Om transmissieverliezen tot een beheersbaar niveau te beperken, is UHV-transmissie een logische keuze. Zoals de State Grid Corporation of China aankondigde tijdens de Internationale Conferentie over UHV-transmissie in 2009 in Peking, zal China tussen nu en 2020 RMB 600 miljard (ongeveer US$ 88 miljard) investeren in de ontwikkeling van UHV.

De implementatie van het UHV-net maakt de bouw van nieuwere, schonere en efficiëntere energiecentrales mogelijk, ver van bevolkingscentra. Oudere energiecentrales langs de kust zullen worden gesloten. Dit zal de totale huidige hoeveelheid vervuiling verminderen, evenals de vervuiling die burgers in stedelijke woningen ervaren. Het gebruik van grote centrale energiecentrales die elektrische verwarming leveren, is ook minder vervuilend dan individuele boilers die in de winter in veel noordelijke huishoudens worden gebruikt voor verwarming. Het UHV-net zal China's plan voor elektrificatie en decarbonisatie ondersteunen en de integratie van hernieuwbare energie mogelijk maken door het transmissieknelpunt weg te nemen dat momenteel de uitbreiding van wind- en zonne-energiecapaciteit beperkt, terwijl tegelijkertijd de markt voor elektrische voertuigen met een groot bereik in China verder wordt ontwikkeld.

UHV-circuits voltooid of in aanbouw

Vanaf 2021 zijn de operationele UHV-circuits:

 

De in aanbouw zijnde/in voorbereiding zijnde UHV-lijnen zijn:

 

Controverse over UHV

Er is controverse over de vraag of de bouw die State Grid Corporation of China voorstelt een strategie is om monopolistischer te worden en de hervorming van het elektriciteitsnet tegen te gaan.

Vóór het Klimaatakkoord van Parijs, dat de uitfasering van steenkool, olie en gas noodzakelijk maakte, was er al controverse over UHV sinds 2004, toen de Chinese staatsgridmaatschappij het idee van UHV-constructie opperde. De controverse concentreerde zich op UHVAC, terwijl het idee van UHVDC-constructie breed werd geaccepteerd. De vier hieronder genoemde onderwerpen zijn de meest besproken.

1. Veiligheids- en betrouwbaarheidsproblemen: Door de aanleg van steeds meer UHV-hoogspanningsleidingen wordt het elektriciteitsnet in het hele land steeds intensiever aangesloten. Als er een ongeluk gebeurt in één leiding, is het moeilijk om de invloed ervan tot een klein gebied te beperken. Dit betekent dat de kans op een stroomstoring toeneemt. Bovendien kan het gebied kwetsbaarder zijn voor terrorisme.
   
2. Marktprobleem: Alle andere UHV-transmissielijnen wereldwijd werken momenteel op een lagere spanning omdat er onvoldoende vraag is. De mogelijkheden voor langeafstandstransport moeten verder worden onderzocht. Hoewel de meeste steenkoolbronnen zich in het noordwesten bevinden, is het moeilijk om daar kolencentrales te bouwen, omdat ze veel water nodig hebben, een schaarse hulpbron in Noordwest-China. En mede door de economische ontwikkeling in West-China is de vraag naar elektriciteit de laatste jaren explosief gestegen.
3. Milieu- en efficiëntieproblemen: Sommige experts beweren dat UHV-lijnen niet meer land besparen dan de aanleg van extra spoorlijnen voor meer kolentransport en lokale energieopwekking. Door de waterschaarste wordt de bouw van kolencentrales in het westen belemmerd. Een ander probleem is de transmissie-efficiëntie. Het gebruik van warmtekrachtkoppeling aan de gebruikerszijde is energiezuiniger dan het gebruik van elektriciteit van langeafstandsleidingen.
   
4. Economisch probleem: De totale investering wordt geschat op 270 miljard RMB (ongeveer 40 miljard Amerikaanse dollar), wat veel duurder is dan de aanleg van een nieuw spoor voor kolentransport.

UHV biedt de mogelijkheid om hernieuwbare energie uit afgelegen gebieden over te brengen, met veel potentieel voor grote wind- en fotovoltaïsche installaties. SGCC noemt een potentiële windenergiecapaciteit van 200 GW in de regio Xinjiang.

Sichuan D&F Electric Co., Ltd.Als toonaangevende fabrikant van elektrische isolatiematerialen, structurele onderdelen voor elektrische isolatie, gelamineerde busstaven, stijve koperen busstaven en flexibele busstaven, zijn wij een van de belangrijkste leveranciers van isolatieonderdelen en gelamineerde busstaven voor deze UHVDC-transmissieprojecten. Bezoek mijn website voor meer informatie over de producten.