هیتاچی‌انرژی انتقال برق‌آبی کانادا به ایالات متحده را تقویت می‌کند
ایستگاه‌های مبدل HVDC پشت به پشت (B۲B) معمولا برای ایجاد یک اتصال ناهمزمان بین دو شبکه جریان متناوب (AC) استفاده می‌شود. سیستم HVDC پشت به پشت به عنوان سیستم کوپلینگ HVDC نیز شناخته می‌شود، زیرا این سیستم برای اتصال دو سیستم AC در یک مکان استفاده می‌شود. دو مبدل پشت به پشت در یک مکان مشابه وصل می‌شوند و خط انتقالی وجود ندارد. این سیستم برای ایجاد ارتباط متقابل ناهمزمان (آسنکرون) بین دو شبکه AC کنترل شده به صورت مستقل استفاده می‌شود.
افزایش ۵۰ درصدی ظرفیت تبدیل برق
هیتاچی انرژی، یک شرکت فناوری جهانی که از خرید کسب و کار شبکه برق ABB در سال ۲۰۲۰ تکامل یافته است، ایستگاه اصلی تبدیل HVDC را در شاتوگوئه در سال ۱۹۸۴ راه‌اندازی کرد. تاسیسات متعلق به شرکت هیدروکبک در حال حاضر بزرگ‌ترین ایستگاه مبدل جریان مستقیم ولتاژ بالا پشت به پشت در آمریکای شمالی است. به گفته هیتاچی انرژی، این پست شامل دو واحد مبدل پشت به پشت ۵۰۰ مگاواتی مستقل است که قرار است در سال ۲۰۲۴ به پایان عمر مفید خود برسند. این تاسیسات از طریق یک منبع ۳۱۵کیلوولت در سمت هیدروکبک و یک منبع ۱۲۰کیلوولت در سمت اداره برق نیویورک (NYPA) پشتیبانی می‌شود. این نیروگاه توسط نیروگاه بوهارنویس که در سال ۱۹۸۴ ساخته شد، تامین می‌شود و حداکثر ظرفیت انتقال توان ۱۰۰۰ مگاوات در ولتاژ ۱۴۰کیلوولتDC را دارد. به عنوان بخشی از تلاش نوسازی که هفته گذشته رونمایی شد، هیتاچی انرژی تجهیزات موجود در شاتوگوئه را جایگزین خواهد کرد تا کارآیی و قابلیت کنترل آن را افزایش دهد. این شرکت گفت که این ارتقا همچنین ظرفیت تبدیل برق سیستم HVDC شاتوگوئه را تا ۵۰ درصد افزایش می‌دهد. براساس این همکاری، هیتاچی انرژی یک ایستگاه مبدل پشت به پشت را راه‌اندازی می‌کند که برق متناوب را به DC تبدیل کرده و سپس آن را از DC به AC تبدیل می‌کند و اتصال شبکه‌های ۷۳۵ کیلوولت کانادا و ۷۶۵ کیلوولت نیویورک را که خارج از فاز هستند امکان‌‌پذیر می‌‌سازد.
افزایش ظرفیت اتصال ناهمزمان
هیتاچی انرژی می‌گوید ۷۰ درصد از اساس ۲۰۰ گیگاواتی جریان مستقیم ولتاژ بالای جهان با فناوری آن نصب شده است. این شرکت میراث ۷۰ ساله‌ای را در ارائه فناوری جریان مستقیم ولتاژ بالا حفظ کرده است، که در سال ۱۹۵۴ آغاز شد، زمانی که ASEA، سلف شرکت ABB، نخستین لینک تجاری HVDC در سوئد را راه‌اندازی کرد. در اوایل سال جاری، راجر روزنکویست، معاون توسعه کسبوکار بخش HVDC هیتاچی انرژی در آمریکای شمالی اعلام کرد که فناوری جریان مستقیم ولتاژ بالا به دلیل مزایای بسیاری که نسبت به راه‌‌حل سیستمهای AC کلاسیک دارد، برای تغییرات سریع در شبکه مناسب است. روزنکویست خاطرنشان کرد، توانایی HVDC برای اتصال شبکه‌هایی که به صورت ناهمزمان کار می‌کنند نیز در حال افزایش است. او گفت که این ویژگی ممکن است به ویژه در آمریکای شمالی مفید باشد، جایی که بسیاری از اتصالات ناهمزمان وجود دارد، مانند پروژه‌هایی که کانادا را به ایالات متحده پیوند می‌دهند. هیتاچی انرژی خاطرنشان کرد: چندین ایستگاه پشت به پشت در جهان در حال فعالیت هستند. در این تاسیسات، یکسو‌کننده و اینورتر هر دو در یک ایستگاه قرار دارند و معمولا برای ایجاد یک اتصال ناهمزمان بین دو شبکه AC که می‌توانند فرکانس‌‌های مشابه یا متفاوتی داشته باشند، استفاده می‌شوند. مزیت دیگر استفاده از سیستم پشت به پشت، تقسیم یک شبکه بسیار قوی برای کاهش جریان اتصال کوتاه است. سطح ولتاژ مستقیم را می‌توان بدون در نظر گرفتن مقادیر بهینه برای یک خط هوایی و یک خط کابلی انتخاب کرد و بنابراین معمولا بسیار کم، در حد ۱۵۰ کیلوولت یا کمتر است. تنها تجهیزات اصلی در سمت DC یک رآکتور هموار‌کننده است.
پروژه‌های HVDC تاثیرگذار هستند
سفارش شاتوگوئه، گام دیگری برای توسعه فناوری HVDC در آمریکای شمالی است، جایی که تقاضا از لحاظ تاریخی عقب مانده است. به گفته وزارت انرژی (DOE)، فرآیند جذب پروژه‌های جریان مستقیم ولتاژ بالا در این منطقه آسیب دیده است، زیرا پروژه‌های انتقال بزرگ نیازمند همکاری چندین سازمان انتقال منطقه‌ای (RTO) هستند. عامل دیگر این است که جنبه پیش‌‌بینی برگشت سرمایه یک سیستم HVDC که نیاز به یک پایگاه مشتری جدید دارد و باید با سیستمهای انتقال کم‌‌هزینه موجود رقابت کند، دشوار است.
اما پروژه نوسازی HVDC همچنین با توجه به مجموعه‌ای از پروژه‌های جریان مستقیم ولتاژ بالا که به تازگی اعلام شده، قابل توجه است که با حمایت دولت‌ها، در حال توسعه هستند تا امکان انتقال انرژی‌های تجدیدپذیر در مقیاس بزرگ را فراهم کنند. به عنوان مثال، پشتیبانی از اتصالات بین‌شبکه‌ای برای بهره‌مندی از انتقال انرژی خورشیدی، بادی و برق‌آبی از مناطق شمال نیویورک و کانادا به شهر نیویورک بسیار مهم بوده است. به گفته مقامات این ایالت، این تلاش‌‌ها پیشرفت را برای دستیابی به هدف قانون مدیریت آب و هوایی و قانون حفاظت از جامعه برای به دست آوردن ۷۰ درصد برق در سراسر ایالت از منابع تجدیدپذیر تا سال ۲۰۳۰ تسریع می‌کند و آن را در مسیری به سمت شبکه‌‌ای با انتشار صفر سوق می‌دهد.
نیویورک، به ویژه، نخستین «برنامه انتقال انرژی و انرژی تجدیدپذیر» در نوع خود را به نام Tier ۴ اجرا کرده است. در اخبار مرتبط، هیتاچی انرژی در ماه اکتبر، اتصال برق دریای شمال را به استاتنت، اپراتور ملی شبکه برق نروژ و نشنال گرید که مالک و مدیریت زیرساخت‌‌های گاز و برق در بریتانیا و شمال شرق ایالات‌متحده است، اعلام کرد. این شبکه در حال حاضر طولانی‌ترین اتصال برق زیردریایی جهان است. اتصال دریای شمالی که توسط HVDC Light فعال شده است، شبکه‌های برق را در نروژ و بریتانیا که دریای شمال را از هم جدا می‌کند، به هم متصل می‌کند و ظرفیت انتقال ۴/ ۱ گیگاوات انرژی تجدیدپذیر از طریق شبکه کابل ۴۴۷ مایلی جریان مستقیم ولتاژ بالا زیر آب را دارد. نیکلاس پرسون، مدیرعامل کسبوکار یکپارچه‌سازی شبکه هیتاچی انرژی گفت: این پیوند قابلیت اطمینان و امنیت منبع تغذیه را در هر دو کشور افزایش می‌دهد، پیشرفت به سمت اهداف پایداری آنها را تسریع می‌بخشد و تجارت برق و رشد اقتصادی را تسهیل می‌کند.
