超高压直流输电(HVDC)海底电缆
随着环保能源增加备受关注
英国、澳大利亚等国也启动4000公里项目
随着高速互联网时代的到来,从20世纪90年代到21世纪初,我们经历了一场“海底互联网光缆”热潮。虽然在通信产业进入成熟期后,这股光缆热一度暂歇,但它或许将以另一种形态再度起飞。只不过这一次,可能带动需求的主角不再是通信光缆,而是“电力电缆”。
铺设在海底的数千公里高压电缆
上月21日(当地时间),澳大利亚信息技术企业“阿特拉西安”(Atlassian)称,已获澳大利亚政府批准一项总长约4000公里的海底电力电缆建设计划。该电缆将从澳大利亚海岸出发,连接至新加坡。届时,铺设在澳大利亚广袤平原上的太阳能发电板所产生的电力,就可以输送到新加坡。
目前预计完工时间为2029年。如果这一项目得以实现,它将载入史册,成为人类历史上最长的输电系统。类似的4000公里级输电网络项目也正在欧洲推进。通过在英国与摩洛哥之间铺设长达4000公里的海底电缆,将英国的风力发电设施与摩洛哥的太阳能发电设施进行一体化的“Xlink项目”也在运转之中。
要实现绿色转型成功,必须转移“间歇性能源”
风力、太阳能等绿色发电设施的缺点在于,它们属于“间歇性能源(Intermittent Energy)”电源。也就是说,只有在大风天或阳光强烈的日子里才能发挥最高效率,而在阴雨恶劣天气下,发电量会骤然下降。
因此,在绿色发电时代,相比电力供应本身,“需求侧管控”变得更加重要。将相距数千公里的国家发电设施整合到一个系统中,也是此类需求管控规划的一环。当A国电力不足时,可以调入B国电力,反之亦然。
不过,以以往的输电技术,难以构建如此庞大的输电网络。正是由于超高压直流输电(HVDC)技术的发展,建设数千公里级的输电网才成为可能。超高压直流输电是指将交流电转换为直流电进行输送,在电力到达终端后再转换回交流电,向家庭等用户供电的一种技术。这是一种为远距离送电进行优化的技术。
超高压直流输电技术本身在20世纪50年代就已存在,但当时的技术水平远不足以支撑真正意义上的跨国输电。如今生产的最新一代超高压直流输电系统,单根电缆的最大输送容量可达1.2吉瓦(GW),每1000公里的电力损耗仅约3%。
印度等幅员辽阔的国家,已经铺设并使用长度在1000至2000公里之间的“电力高速公路”;而英国—摩洛哥、澳大利亚—新加坡项目,则计划在此基础上再把规模扩大一倍。
海底超高压直流输电会像“互联网光缆”一样迎来热潮吗
如果澳大利亚—新加坡输电网以及英国—摩洛哥Xlink项目取得成功,今后拥有绿色能源设施的国家之间,围绕“输电网一体化”的热潮很可能会兴起。以英国为例,其计划到2030年建设最多50吉瓦的海上风电场,欧洲大陆也在考虑建设100至150吉瓦的海上风电装机容量。
海底电缆网络热潮,很可能会与21世纪初的“互联网光缆热”类似。从1999年到2020年,铺设在地球上的海底通信电缆数量增长了两倍以上。尤其是美国四大科技巨头(谷歌、Meta、微软、亚马逊)掌握了整体投资金额的约50%。
在最初阶段,它们为了推动互联网全球化而大举投资通信电缆;进入2010年代后,又为了满足云计算数据收发的需求,直接跨入通信电缆业务领域。
超高压直流输电电缆业务虽然也在快速增长,但尚未达到21世纪初互联网光缆所经历的那种爆发式需求增长水平。然而,随着绿色能源逐步成为人类的主力发电来源,这一领域或许终于迎来了真正腾飞的跳板。
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