डायरेक्ट करंट वापरून वीज पारेषणाचे भविष्य आहे का? जागतिक द्वीपसमूह आणि त्याचे नेटवर्क
आज, बहुतेक उच्च-व्होल्टेज पॉवर लाईन्स वैकल्पिक करंटवर आधारित आहेत. तथापि, वसाहती आणि औद्योगिक ग्राहकांपासून दूर असलेल्या नवीन उर्जा स्त्रोतांच्या विकासासाठी, सौर आणि पवन ऊर्जा प्रकल्पांना ट्रान्समिशन नेटवर्कची आवश्यकता असते, कधीकधी अगदी महाद्वीपीय स्तरावर देखील. आणि येथे, जसे की हे दिसून आले की, HVDC HVAC पेक्षा चांगले आहे.
उच्च व्होल्टेज डीसी लाइन (उच्च व्होल्टेज डायरेक्ट करंटसाठी लहान) एचव्हीएसी (उच्च व्होल्टेज पर्यायी करंटसाठी लहान) पेक्षा मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा वाहून नेण्याची उत्तम क्षमता आहे लांब अंतर. कदाचित अधिक महत्त्वाचा युक्तिवाद म्हणजे लांब अंतरावरील अशा सोल्यूशनची कमी किंमत. याचा अर्थ असा आहे की ते खूप उपयुक्त आहे लांब अंतरावर वीज पुरवणे बेटांना मुख्य भूमीशी जोडणार्‍या अक्षय ऊर्जा स्थानांपासून आणि अगदी संभाव्यतः अगदी भिन्न खंडांना एकमेकांशी जोडतात.
HVAC लाइन प्रचंड टॉवर्स आणि ट्रॅक्शन लाईन बांधणे आवश्यक आहे. यामुळे अनेकदा स्थानिक रहिवाशांचा विरोध होतो. HVDC कोणत्याही लांब अंतरावर जमिनीखाली घातली जाऊ शकते, मोठ्या ऊर्जा नुकसानाच्या जोखमीशिवायलपविलेल्या एसी नेटवर्कच्या बाबतीत आहे. हे थोडे अधिक महाग उपाय आहे, परंतु ट्रान्समिशन नेटवर्क्सना भेडसावणाऱ्या अनेक समस्या टाळण्याचा हा एक मार्ग आहे. अर्थात, पासून प्रसारणासाठी कोलंबिया प्रदेश उच्च तोरणांसह विद्यमान आणि सामाजिकदृष्ट्या स्वीकार्य ट्रान्समिशन लाइन्स अनुकूल केल्या जाऊ शकतात. याचा अर्थ तुम्ही त्याच ओळींद्वारे अधिक ऊर्जा पाठवू शकता.
एसी पॉवर ट्रान्समिशनमध्ये अनेक समस्या आहेत ज्या पॉवर इंजिनीअर्सना माहीत आहेत. यामध्ये इतरांचा समावेश आहे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्डची निर्मितीपरिणामी, रेषा जमिनीपासून उंच आहेत आणि एकमेकांपासून दूर आहेत. माती आणि पाण्याच्या वातावरणात उष्णतेचे नुकसान आणि इतर अनेक अडचणी आहेत ज्यांनी वेळेचा सामना करण्यास शिकले आहे, परंतु ऊर्जा अर्थशास्त्रावर बोजा पडतो. AC नेटवर्क्सना अनेक अभियांत्रिकी तडजोडी आवश्यक आहेत, परंतु AC वापरणे निश्चितच ट्रान्समिशनसाठी किफायतशीर आहे. लांब पल्ल्याच्या वीजत्यामुळे बहुतांश परिस्थितींमध्ये या न सोडवता येणार्‍या समस्या नाहीत. तथापि, याचा अर्थ असा नाही की आपण एक चांगला उपाय वापरू शकत नाही.
जागतिक ऊर्जा नेटवर्क असेल का?
1954 मध्ये, ABB ने स्वीडिश मुख्य भूभाग आणि बेट (96) दरम्यान बुडलेली 1 किमी उच्च व्होल्टेज डीसी ट्रान्समिशन लाइन बांधली. कर्षण कसे आहे तुम्हाला दुप्पट व्होल्टेज मिळू देते काय चालले आहे पर्यायी प्रवाह. ओव्हरहेड लाईन्सच्या तुलनेत अंडरग्राउंड आणि पाणबुडी डीसी लाइन्स त्यांची ट्रान्समिशन कार्यक्षमता गमावत नाहीत. डायरेक्ट करंट इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्ड तयार करत नाही ज्यामुळे इतर कंडक्टर, पृथ्वी किंवा पाण्यावर परिणाम होईल. कंडक्टरची जाडी कोणतीही असू शकते, कारण थेट प्रवाह कंडक्टरच्या पृष्ठभागावर वाहत नाही. DC ची वारंवारता नसते, त्यामुळे भिन्न फ्रिक्वेन्सीचे दोन नेटवर्क कनेक्ट करणे आणि त्यांना परत AC मध्ये रूपांतरित करणे सोपे आहे.
मात्र डी.सी. त्याच्याकडे अजूनही दोन मर्यादा आहेत ज्यांनी त्याला जगाचा ताबा घेण्यापासून रोखले, किमान अलीकडे पर्यंत. प्रथम, व्होल्टेज कन्व्हर्टर साध्या भौतिक एसी कन्व्हर्टरपेक्षा खूप महाग होते. तथापि, डीसी ट्रान्सफॉर्मर (2) ची किंमत झपाट्याने कमी होत आहे. ऊर्जा-लक्ष्यित रिसीव्हर्सच्या बाजूने थेट प्रवाह वापरणाऱ्या डिव्हाइसेसची संख्या वाढत आहे या वस्तुस्थितीमुळे खर्च कमी होणे देखील प्रभावित होते.
2. सीमेन्स डीसी ट्रान्सफॉर्मर
दुसरी अडचण अशी आहे की उच्च व्होल्टेज डीसी सर्किट ब्रेकर्स (फ्यूज) कुचकामी होते. सर्किट ब्रेकर हे घटक आहेत जे विद्युत प्रणालींना ओव्हरलोडपासून संरक्षण करतात. डीसी मेकॅनिकल सर्किट ब्रेकर्स ते खूप मंद होते. दुसरीकडे, जरी इलेक्ट्रॉनिक स्विचेस वाजवीरीत्या वेगवान असले तरी, त्यांचे कार्य आतापर्यंत 30 टक्क्यांपर्यंत उच्च दराशी संबंधित आहे. शक्ती कमी होणे. यावर मात करणे कठीण होते परंतु अलीकडेच हायब्रिड सर्किट ब्रेकर्सच्या नवीन पिढीने हे साध्य केले आहे.
अलीकडील अहवालांवर विश्वास ठेवला तर, आम्ही एचव्हीडीसी सोल्यूशन्सच्या समस्या असलेल्या तांत्रिक आव्हानांवर मात करण्याच्या मार्गावर आहोत. त्यामुळे निःसंशय फायद्यांकडे जाण्याची वेळ आली आहे. विश्लेषणे दर्शविते की एका विशिष्ट अंतरावर, तथाकथित पार केल्यानंतर.समतोल बिंदू» (ca. 600-800 km), HVDC पर्यायी, जरी त्याची सुरुवातीची किंमत AC इंस्टॉलेशनच्या स्टार्ट-अप खर्चापेक्षा जास्त असली तरी त्याचा परिणाम नेहमी एकूण ट्रान्समिशन नेटवर्क खर्चात कमी होतो. पाणबुडी केबल्ससाठी ब्रेक-इव्हन अंतर हे ओव्हरहेड लाईन्स (३) पेक्षा खूपच कमी आहे (सामान्यत: सुमारे ५० किमी).
3. HVAC आणि HVDC मधील पॉवर ट्रान्समिशनची गुंतवणूक आणि खर्चाची तुलना करा.
डीसी टर्मिनल ते नेहमी AC टर्मिनलपेक्षा अधिक महाग असतील, फक्त कारण त्यांच्याकडे DC व्होल्टेज तसेच DC ते AC रूपांतरण करण्यासाठी घटक असणे आवश्यक आहे. परंतु डीसी व्होल्टेज रूपांतरण आणि सर्किट ब्रेकर्स स्वस्त आहेत. हे खाते अधिकाधिक फायदेशीर होत आहे.
सध्या, आधुनिक नेटवर्कमध्ये ट्रान्समिशन तोटा 7% पर्यंत आहे. 15 टक्के पर्यंत वैकल्पिक प्रवाहावर आधारित स्थलीय प्रसारणासाठी. डीसी ट्रान्समिशनच्या बाबतीत, ते खूपच कमी असतात आणि केबल्स पाण्याखाली किंवा भूमिगत असतानाही कमी राहतात.
त्यामुळे HVDC ला जास्त लांबीच्या जमिनीसाठी अर्थपूर्ण आहे. हे कार्य करणारी दुसरी जागा म्हणजे बेटांवर विखुरलेली लोकसंख्या. इंडोनेशिया याचे उत्तम उदाहरण आहे. लोकसंख्या 261 दशलक्ष लोक सुमारे सहा हजार बेटांवर राहतात. यातील अनेक बेटे सध्या तेल आणि डिझेल इंधनावर अवलंबून आहेत. अशीच समस्या जपानसमोर आहे, ज्यात 6 बेटे आहेत, त्यापैकी 852 लोकवस्ती आहेत.
जपान आशियाच्या मुख्य भूभागासह दोन मोठ्या उच्च व्होल्टेज डीसी ट्रान्समिशन लाइन बांधण्याचा विचार करत आहे.ज्यामुळे भूप्रदेशातील महत्त्वाच्या अडचणींसह मर्यादित भौगोलिक क्षेत्रात त्यांची सर्व वीज स्वतंत्रपणे निर्माण आणि व्यवस्थापित करण्याच्या गरजेपासून मुक्त होणे शक्य होईल. ग्रेट ब्रिटन, डेन्मार्क आणि इतर अनेक देश अशाच प्रकारे मांडलेले आहेत.
पारंपारिकपणे, चीन इतर देशांच्या तुलनेत जास्त विचार करतो. देशाच्या सरकारी मालकीच्या वीज ग्रीडचे संचालन करणाऱ्या कंपनीने जागतिक उच्च-व्होल्टेज डीसी ग्रीड तयार करण्याची कल्पना मांडली आहे जी 2050 पर्यंत जगातील सर्व पवन आणि सौर ऊर्जा प्रकल्पांना जोडेल. अशा प्रकारचे समाधान, तसेच स्मार्ट ग्रिड तंत्र जे या क्षणी आवश्यक असलेल्या ठिकाणी ऊर्जा मोठ्या प्रमाणात उत्पादित केलेल्या ठिकाणांहून डायनॅमिकरित्या वाटप आणि वितरीत करते, दिव्याच्या प्रकाशाखाली "यंग टेक्निशियन" वाचणे शक्य करते. दक्षिण पॅसिफिकमध्ये कोठेतरी स्थित पवनचक्कीद्वारे व्युत्पन्न केलेल्या ऊर्जेद्वारे. शेवटी, संपूर्ण जग हा एक प्रकारचा द्वीपसमूह आहे.
