إن انتقال الطاقة عبر المحيطات هو الطريقة الوحيدة لتحقيق التخصيص الأمثل للطاقة العالمية ، ويكمل موارد الطاقة لبعضها البعض في جميع القارات ، واستخدام الطاقة النظيفة بكفاءة. إنه رابط مهم في بناء إنترنت الطاقة العالمي الذي يمتد على خمس قارات ، ويربط أربع محيطات ، ويجبر على الشرق والغرب ، ويمر عبر الشمال والجنوب.
تعتبر الكابلات الغواصة وكابلات الجسر المتقاطع في البحار وكابلات النفق الغواصة والخطوط العلوية عبر البحر هي الطرق الرئيسية لتحقيق التوصيل عبر البحار ونقل طاقة الرياح في الخارج. الكابلات الغواصة هي الأكثر استخداما.
بالمقارنة مع الخطوط العامة ، فإن نقل الكابلات الغواصة يمثل أقل من 1 ٪ من سعة نقل شبكة الطاقة العالمية. وقد وفر تطوير طاقة الرياح على نطاق واسع على نطاق واسع وترابط شبكي واسع النطاق قوة مباشرة لتطوير تقنية كابل غواصة عالية الجهد ، والتي لديها إمكانات تطوير كبيرة في المستقبل.
اعتبارًا من عام 2019 ، بلغ إجمالي الطلب السنوي على الكهرباء العالمية 28000 تري ، وتجاوز مقياس نقل شبكة الطاقة العالمي 3000 جيجاوات ، منها ما يقرب من 26 جيجا وات تم نقلها بواسطة مشاريع كابل الغواصة ، بموجب أقل من 1 ٪. كأول منطقة تتطور طاقة الرياح البحرية ، أصبحت أوروبا المنطقة التي لديها أكبر عدد من مشاريع الكابلات الغواصة وأكبر مقياس بناء في العالم. تجاوز الطول الكلي للكابلات الغواصة 6200 كيلومتر ، وقد تجاوز إجمالي قدرة الإرسال 22GW. مع التنمية الاقتصادية السريعة ، وتنمية الطاقة النظيفة وزيادة الطلب على الشبكات الإقليمية عبر البحار ، تنمو آسيا تدريجياً إلى سوق تطبيقات هندسة الكابلات ذات الجهد العالي العالي.
بحلول نهاية عام 2019 ، نضجت تقنية كابلات غواصة DC عالية الجهد ، بشكل أساسي ، بما في ذلك طريقتان تقنيان: عزل الورق المشرب اللزج والعزل المقذوف. يمكن أن يصل المستوى الفني إلى ± 200kV ~ ± 600kV/1000MW ~ 2500MW. تعتبر تقنية المرفقات عاملاً رئيسياً في تحقيق كابلات الغواصة طويلة الطول. المواد والعمليات ذات الصلة معقدة للغاية وهي أكبر رابط ضعيف.
مع التطور السريع لتطوير الطاقة النظيفة على نطاق واسع على نطاق واسع والترابط عبر المحيطات لشبكات الطاقة ، زاد الطلب على سعة نقل مشروع الكابلات الغواصة ، وزيادة المسافة والتحسين الاقتصادي تدريجياً ، واستمر الطلب على تطوير تكنولوجيا كبل الغواصة EHV DC. تشير التقديرات إلى أنه خلال الثلاثين عامًا القادمة ، ستصل مسافة الإرسال الإجمالية لمشاريع SEA عبر البحر في آسيا وأوروبا وأمريكا الشمالية وأفريقيا إلى 10000 كيلومتر و 9000 كم و 5000 كم و 4000 كيلومتر على التوالي ، وسوف تصل الإجمالية إلى 4000 جيجاوات و 120 جيجاوات و 40 جيجاوات و 50 جيجاوات على التوالي ، والتي تحتاج إلى النقل في معظم المشاريع إلى 4000 ~ 8000MW ، وبعضها.
من الصعب من الناحية الفنية على كابلات الغواصة DC عالية الجهد لتلبية الاحتياجات المستقبلية ، لذلك من الضروري تطوير ± 800 كيلو فولت فما فوق تقنية كبل غواصة DC عالية الجهد. فيما يتعلق بالاقتصاد ، تتراوح التكلفة الشاملة البالغة ± 200 ~ ± 600 كيلو فولت عالية الجهد الكابلات ثنائية القطب من 5 إلى 2.6 مليون دولار ، أي ما بين 5 إلى 10 أضعاف تكلفة الخطوط العامة من نفس المستوى ، ولا تزال بسعر مرتفع نسبيًا. ولكن في الوقت نفسه ، مع زيادة مستوى الجهد والموصل المقطع العرضي ، تُظهر تكلفة سعة وحدة وحدة الغواصة DC اتجاهًا هبوطيًا. لذلك ، في المستقبل ، ستكون كابلات الغواصة العاصمة الكبيرة في EHV أكثر اقتصادا من كابلات غواصة UHV DC وستكون لها احتمال تطوير أفضل.
بالمقارنة مع كابلات غواصة UHV DC ، فإن كابلات الغواصة EHV DC لها متطلبات أعلى من حيث التقنيات الرئيسية والمؤشرات الاقتصادية الشاملة. فيما يتعلق بالتكنولوجيا ، استنادًا إلى الطلب على القدرات المستقبلية ، وتكنولوجيا الإنتاج وقدرات المعدات ، من المتوقع أن تحمل جهد الوحدة قدرة مواد العزل البالغة ± 800kV ~ ± 1100kV/4000MW ~ 12000MW EHV DC Cabls (العزل المقدم) في المستقبل لا يقل عن 43 ~ 65KV/MM. من حيث الاقتصاد ، من المتوقع أن تحتاج كابلات غواصة DC 800KV/8000 ميجاوات إلى 500 كيلو فولت و 2000 ميجاوات ~ 3000 ميجاوات ، و 600 كيلو فولت/4000 ميجاوات ، و 800 كيلو فولت/8000 ميجاوات.
سيواجه بحث وتطوير كابلات الغواصة EHV DC اختناقات تقنية أساسية مثل التحسينات الجهد والطاقة والمسافة وعمق البحر. يعد التحسن الاقتصادي عاملاً رئيسياً في تعزيز وتطبيق كابلات الغواصة EHV DC. عوامل السوق والسياسة هي محفزات لزيادة تعزيز تطوير كابلات الغواصة EHV DC يتطلب تطوير كابلات الغواصة EHV DC اختراقات في مواد العزل ، وتكنولوجيا المعالجة ، وتكنولوجيا الملحقات ، وتكنولوجيا البناء ، وتكنولوجيا ما بعد التشغيل والصيانة.
على المدى القصير والمتوسط في المستقبل ، يمكن تحقيق المستوى الفني من ± 800kV/4000MW EHV DC Supmarine Cable ، ومن المتوقع أن يتم تجاوز المستوى الفني البالغ 800 كيلو فولت/8000 ميجاوات على المدى المتوسط والطويل. تعد تقنية عزل الورق الناضجة والموثوقة والموثوقة وتطوير تكنولوجيا عزل البثق بسرعة الطرق الفنية لتحقيق كابلات الغواصة EHV DC منخفضة السعة على المدى القصير في المستقبل. مع مزيد من التحسن في مقاومة الحرارة لمواد العزل ، من المتوقع أن يصل إلى مستوى 800 كيلو فولت/8000 ميجاوات في عام 2035. ومن المتوقع أنه بحلول عام 2050 ، في ظل ظروف الاختراقات الرئيسية في خصائص الموصلات والمواد العازلة ، من المتوقع أن يخترق مستوى الجهد 1100kV.
يعد البحث وتطوير كابلات الغواصة EHV DC مشروعًا منهجيًا خطوة بخطوة يتطلب اختراقات في التقنيات الرئيسية مثل المواد والتصميم والعمليات على مراحل وخطوات.
قبل عام 2025 ، ركز على تحسين تصميم بنية العزل لتكنولوجيا الورق والبثق المشبعة ، وبناء النظرية الأساسية لتصميم هيكل عزل الكابلات الغواصة DC ، والتي تتضمن معلمات مثل شحن المساحة ، ودرجة الحرارة ، والحقل الكهربائي ، والموصلية ، ودراسة العزل الكهربائي ، وما إلى ذلك ، وتجاوز عملية التجارة ، والتحول إلى عملية التجارة ، والتحسين في عملية التخصيص ، وتنظيم عملية التخصيص ، والتحول إلى عملية التخصيص ، والتحول إلى عملية التجارة ، وتنفيذ عمليات التثبيت ، والتحول إلى عملية التخصيص ، وتنفيذ عمليات التثبيت ، وتنفيذ عملية التغلب على عملية التجارة ، وتنفيذ عملية تعديلها ، من الجسم والملحقات ؛ تطوير محطات اختبار الصف EHV وبناء قاعدة اختبار منهجية EHV ؛ تلبية متطلبات ± 800kV/4000MW EHV DC Project.
من 2025 إلى 2035 ، تحسين مستوى تصنيع مواد العزل ، وتطوير مواد قاعدة عازلة العزل عالية الشبكة ، وزيادة مقاومة درجة الحرارة طويلة الأجل إلى 110 درجة مئوية ، وزيادة قوة العزل إلى 43kV/مم ، ومواد التدريع المطابقة للبحث.
من 2035 إلى 2050 ، قم بإجراء البحوث المتعمقة والشاملة حول مواد قاعدة العزل المحتملة ، وتحسين قدرات التوليف الكيميائي ، وتطوير مواد عزل جديدة ذات قوة عزل تصل إلى 65 كيلو فولت/ملم ؛ صمم بنية عزل كابل الغواصة استنادًا إلى خصائص أداء مواد جديدة لتحسين مقاومة الماء ومقاومة الضغط ومقاومة التشوه لجسم كابل الغواصة ، وتشكل قدرة معالجة ومستوى إنتاج للإنتاج الضخم الصناعي.
مع التقدم والترويج للتكنولوجيا ، اقتصادياتكابلات غواصة EHV DCسيتم تحسينها إلى حد كبير في المستقبل ويمكن تحقيق الأهداف الاقتصادية المتوقعة. تشير التقديرات إلى أنه في عام 2050 ، ستصل تكلفة كبلات الغواصة البالغة 800 كيلو فولت/4000 ميجاوات و 800 كيلو فولت/8000 ميجاوات إلى 2.6 مليون دولار أمريكي/كيلومتر واحد ، ومن المتوقع أن تصل كابلات الغواصة 1100kV/12000MW إلى 5.8 مليون دولار أمريكي ، مع اقتصاد جيد وسوق جيد.
سيحقق تطوير كابلات الغواصة EHV DC فوائد فنية واقتصادية واجتماعية واجتماعية وسياسية ضخمة. من ناحية ، يمكن أن يعزز التقدم التكنولوجي في المواد والعمليات والتحكم وغيرها من الصناعات ذات الصلة ، ودفع الاستثمار في مشاريع نقل الطاقة المتقاطعة التي تصل إلى 150 مليار دولار أمريكي. من ناحية أخرى ، يمكن أن يحسن أمان إمداد الطاقة الإقليمي وإنشاء حوالي 14 مليون وظيفة في الصناعات ذات الصلة. في الوقت نفسه ، يمكن أن يعزز عملية نظافة الطاقة ، ويعالج بشكل فعال مشكلة تغير المناخ ، وتقليل موارد الأراضي بأكثر من 100000 كم 2.
بالإضافة إلى ذلك ، تطوركابلات غواصة EHV DCيمكن أيضًا تعزيز آلية جديدة لتداول الطاقة والطاقة ، وتسريع تطوير الطاقة النظيفة في الخارج وبناء إنترنت الطاقة العالمي ، وتعزيز مستوى التوصيل الداخلي للطاقة ، وتحسين مستوى إمدادات الطاقة في دول الجزيرة ، وتحسين أمان انتقال الطاقة. تعزيز التنمية الإقليمية المنسقة.