澳大利亚 10GW、120 平方公里的太阳能发电场通过 4,500 公里的高压直流 (HVDC) 网络与新加坡相连。
澳大利亚沙漠可能是太阳能发电场的好位置,但这如何证明 4,500 公里 HVDC 的合理性呢?新加坡有阴天吗?(它更接近赤道。)
澳大利亚 10GW、120 平方公里的太阳能发电场通过 4,500 公里的高压直流 (HVDC) 网络与新加坡相连。
澳大利亚沙漠可能是太阳能发电场的好位置,但这如何证明 4,500 公里 HVDC 的合理性呢?新加坡有阴天吗?(它更接近赤道。)
新加坡没有所需的土地面积。
该土地面积可能在马来西亚或印度尼西亚可用。
澳大利亚内陆的土地是可用的,而且相对于亚洲地区而言,通常成本较低。
相对于其他潜在可行的国家,从长远来看,澳大利亚在政治上可能更可靠。这很可能是一个重要因素。电缆必须经过印度尼西亚(或者它已被选择在路线的一小部分进行),但大概这被认为是可接受的风险。
为了透视。
一条以色列海法到英国伦敦的大圆路是3500公里。(2200 英里)。为了政治上的权宜之计,加起来最多 1000 公里,您就可以达到 4500 公里(2800 英里)的澳大利亚-新加坡距离。
在内盖夫沙漠中寻找空间应该“不会太难”。安全性是否值得这样是没有实际意义的。
突尼斯到莫斯科约3300公里。(2050 英里)突尼斯到德黑兰大约 3900 公里。(2400 英里)
漂亮的大圆圈和行驶距离计算器在这里
海法 - 伦敦 - 3500 公里
电气技术:
从技术上讲,电缆是 HVDC 链路。
Brian 正确地指出,最近投入使用的 3500 公里长的中国 12 GW 1.1 MV HVDC 链路大大超过了 SUED 链路。我说过——
我一直无法找到预计电压,但之前在德国提出的最长SuedLink将是 750 公里(465 英里)和 525 kV DC。
长距离海底高压链路总是采用 HVDC,因为交流系统中的损耗与水而不是空气与导体的紧密接近有关
在新西兰,HVDC 岛间链路 有一个 40 公里(25 英里)的海底部分,总长度为 610 公里(380 英里),运行功率为 1.2 吉瓦。尽管海底部分只有大约 7% 的长度,但整个链路在 DC 运行。(3条海底电缆用于冗余-尽管采取了非常全面的预防措施,但偶尔有人会损坏其中一条。那一定令人兴奋!:-))。它于 1965 年投入使用,采用水银弧光管,后来于 1992 年升级为(大型)晶闸管。
如果运行在 10 GW 的澳大利亚-新加坡 ASPL 链路以 1 MV 的差值运行,则将需要 10,000 A - 不能忽略大量的 IF 长度。要以电阻方式损失 1% 的能量,电缆电阻需要约为 1 欧姆。
更高的损耗将允许更高的电阻与损耗百分比大致呈线性关系。
对于 1% 的损耗,我估计一对铜电缆需要大约 79000 mm^2 (96700 kcmil) ~= 450 mm (18") 直径,对于实际导体,要在 4500 km 上实现 1 Ohm 回路电阻. (E&OE). 在相同电流下,较高的回路电阻会导致损耗随导体面积减少的平方而增加。
如果次要因素不太重要,使用铝或其他材料可能会降低成本。
作为比较,金门大桥上的两条主缆的直径分别略高于 900 毫米(36 英寸)。
所以它很大,但并没有超出想象。
对于许多相关网站,请参阅此Gargoyle 搜索。
非常好的技术电缆指南- 92 页
此处的电源线目录 - 222 页。
它仅比新疆-安徽 12GW 陆上 HVDC 链路长约 35%,因此在技术上可能是可行的。这在 1100kV 下运行,(西门子建议 +/-1100V)我不知道是否有任何海底电缆接近该电压....
请注意,后者(3350 公里)超过了从香农到甘德的 3200 公里距离,它们相隔 3.5 小时,位于大西洋的两侧。这对调峰和非高峰需求具有明确的影响,因为太阳在不同时间照亮地球的不同区域,作为电池或抽水蓄能的替代方案。
在效率方面,虽然变压器的效率超过 99%,但我已经看到暗示在这个距离内整体效率可能达到 80% 或更高,而不是罗素回答中的 99%。这将节省大约 95% 的铜,使其更加逼真。而且我怀疑它采用两条 1100kV 电缆的形式,每条电缆周围都有一个 0V 屏蔽(用于故障保护,而不是电源),在 5500A 时产生 12GW,节省更多。
我发现了一个示例,该示例讨论了超过 1200 公里的 6GW (+/-800kV) 链路,损耗略低于 5%,因此这似乎是正确的。
虽然目前的提议可能不会立即有意义,但也许值得将其视为迈向全球 HVDC 环的第一步,以便在全球范围内更好地利用太阳能。
在这种情况下,它也直接符合“一带一路”倡议所表达的绿色能源方面。因此,看到它由中国人以外的其他人承担是令人鼓舞的。
另一个有趣的读物(从中国的角度来看);讨论新疆-安徽,如果有人想计算超过 4000 公里的电阻和损耗,请提到 5500A(以上确认)和 8 x 1250mm^2 导体(可能是并联的)!它描述了在 2000 公里以外移动到 1100kV 的基本原理:
±800 kV输电线路的输电损耗将大于10%,不能满足高效经济输电的要求。因此,有必要发展±1100 kV直流输电技术。
所以我建议的 20% 的损失可能有点悲观。8 * 1250 mm^2 给出 10000 mm^2 或大约是 Russell McMahon 估计的铜的 1/8:可能是 8 倍或 8% 的损失是合理的。
样品电缆:图片来自https://www.dnvgl.com.ar/
新加坡确实有很多多云的天气。年平均云覆盖率超过50%。它也是一个非常小的国家——总面积为 725 公里^2,因此在其境内建造一个 120 公里^2 的太阳能发电场是不切实际的。