Przenoszenie energii między-ocean jest jedynym sposobem na realizację optymalnego alokacji globalnej energii, uzupełnienie się zasobów energetycznych na wszystkich kontynentach i efektywnie wykorzystują czystą energię. Jest to ważny link do budowania globalnego Internetu energetycznego, który obejmuje pięć kontynentów, łączy cztery oceany, przemierza wschód i zachód i biegnie przez północ i południe.
Kable okrętów podwodnych, kable pomostowe, podwodne kable tunelowe i linie napowietrzne krzyżowe są głównymi sposobami osiągnięcia wzajemnych połączeń międzyprzewczesnych i transmisji mocy wiatrowej na morzu. Najczęściej używane są kable okrętów podwodnych.
W porównaniu z liniami podwodnymi, transmisja kabla podwodnego stanowi mniej niż 1% pojemności transmisji Global Power Grid. Rozwój energii wiatrowej na dużą skalę i rozległe połączenia sieciowe zapewniły bezpośredni impuls do opracowania technologii kablowej podwodnej DC wysokiego napięcia, która ma ogromny potencjał rozwojowy w przyszłości.
W 2019 r. Całkowity roczny globalny zapotrzebowanie na energię elektryczną osiągnęła 28 000 TWh, a globalna skala transmisji sieci energetycznej przekroczyła 3000 GW, z czego około 26 GW zostało przesyłane przez projekty kablowe okrętów podwodnych, co stanowi mniej niż 1%. Jako pierwszy region, który rozwijał moc na morzu, Europa stała się regionem z największą liczbą okrętów podwodnych projektów kablowych i największą skalą budowlaną na świecie. Całkowita długość kabli podwodnych przekroczyła 6200 km, a całkowita pojemność transmisji przekroczyła 22 GW. Wraz z szybkim rozwojem gospodarczym, rozwojem czystej energii i rosnącym popytem na regionalne sieci międzyprzewodnikowe, Azja stopniowo rośnie na ważnym rynku inżynierii kablowych o wysokim napięciu.
Do końca 2019 r. Technologia ultra-wysokich kabli podwodnych DC stopniowo dojrzewała, obejmująca głównie dwie drogi techniczne: izolację papierową zaimpregnowaną lepką i wytłaczoną izolację. Poziom techniczny może osiągnąć ± 200 kV ~ ± 600 kV/1000 MW ~ 2500 MW. Technologia załącznika jest kluczowym czynnikiem w realizacji długoterminowych kabli podwodnych. Powiązane materiały i procesy są niezwykle złożone i są największym słabym ogniwem.
Wraz z szybkim rozwojem wielkoskalowej rozwoju czystej energii i wzajemnego połączenia sieci energetycznych, popyt na podwodne kable kablowe moczownictwo, dystansowo i poprawa ekonomiczna stopniowo wzrosła, a popyt na opracowanie technologii kabli podmorskiej EHV DC. Szacuje się, że w ciągu najbliższych 30 lat całkowita odległość transmisji projektów międzyprzewodowych w Azji, Europie, Ameryce Północnej i Afryce osiągnie odpowiednio 10 000 km, 9 000 km, 5000 km i 4000 km, a całkowita pojemność osiągną odpowiednio 120 GW, 120 GW, 40 GW i 50 GW, odpowiednio, że wydajność przesyłania większości projektów do osiągnięcia 4000 ~ 8000 mw, a niektóre dystanse przenoszenia 2000 ° C.
Technicznie trudne jest dla ultra-wysokich kabli podwodnych DC, aby zaspokoić przyszłe potrzeby, więc pilne jest opracowanie ± 800 kV i powyżej technologii kabli podwodnej DC. Pod względem ekonomii kompleksowy koszt ± 200 ~ ± 600 kV ultra-wysokie napięcie kabla podwodnego kabla dwubiegunowego wynosi od 1 miliona do 2,6 miliona dolarów/km, co stanowi od 5 do 10 razy więcej niż linie ogólne tego samego poziomu, i nadal jest w stosunkowo wysokiej cenie. Ale jednocześnie, gdy poziom napięcia i przekrój przewodu, koszt zdolności jednostkowej kabli okrętu podwodnego DC wykazuje tendencję spadkową. Dlatego w przyszłości kable okrętów podwodnych DC o dużej pojemności EHV będą bardziej ekonomiczne niż kable okrętów podwodnych UHV DC i będą miały lepszą perspektywę rozwoju.
W porównaniu z kablami podwodnymi UHV DC, kable okrętów podwodnych EHV DC mają wyższe wymagania pod względem kluczowych technologii i kompleksowych wskaźników ekonomicznych. Jeśli chodzi o technologię, w oparciu o przyszłe zapotrzebowanie na zdolności, technologię produkcyjną i możliwości sprzętu, oczekuje się, że napięcie jednostkowe wytrzymujące pojemność materiałów izolacyjnych ± 800 kV ~ ± 1100 kV/4000 MW ~ 12000 MW EHV DC Podmarine kabli podwodne (wytłaczana izolacja) w przyszłości będzie musiała być nie mniejsza niż 43 ~ 65 kV/mm. Jeśli chodzi o gospodarkę, oczekuje się, że w przyszłości ± 500 kV/2000MW ~ 3000 MW, ± 600 kV/4000 MW i ± 800 kV/8000 MW DC Kable podwodne będą kosztować mniej niż 2,5 miliona, 3 miliony i 7 milionów dolarów amerykańskich/km, aby mieć dobrą konkurencyjność rynku.
Badania i rozwój kabli okrętów podwodnych EHV DC będą musiały stawić czoła podstawowym wąskim gardłem, takimi jak napięcie, pojemność, odległość i ulepszenia głębokości morza. Poprawa ekonomiczna jest kluczowym czynnikiem promocji i zastosowania kabli okrętów podwodnych EHV DC. Czynniki rynkowe i polityczne są katalizatorami w celu dalszego promowania rozwoju kabli okrętów podwodnych EHV DC Rozwój kabli podwodnych EHV DC wymaga przełomów w zakresie materiałów izolacyjnych, technologii przetwarzania, technologii akcesoriów, technologii budowlanej oraz technologii pooperacyjnej i konserwacji.
W krótkim i średnim okresie w przyszłości można osiągnąć poziom techniczny ± 800 kV/4000 MW EHV DC DC, a poziom techniczny ± 800 kV/8000 MW zostanie przekroczony w średnim i długoterminowym. Dojrzała i niezawodna impregnowana technologia izolacji papierowej i szybko rozwijająca się technologia izolacji wytłaczania są technicznymi drogami do realizacji kabli okrętów podwodnych EHV DC o niskiej pojemności w krótkim okresie w przyszłości. Wraz z dalszą poprawą odporności na ciepło materiałów izolacyjnych, oczekuje się, że osiągnie poziom ± 800 kV/8000 MW w 2035 r. Oczekuje się, że do 2050 r., W warunkach głównych przełomów we właściwościach przewodów i materiałów izolacyjnych, oczekuje się, że przebije poziom technicznego poziomu napięcia ± 1100 kV.
Badania i rozwój kabli okrętów podwodnych EHV DC to systematyczny projekt krok po kroku, który wymaga przełomu w kluczowych technologiach, takich jak materiały, projektowanie i procesy w etapach i krokach.
Przed 2025 r. Skoncentruj się na optymalizacji konstrukcji struktury izolacyjnej impregnowanej technologii papieru i wytłaczania oraz skonstruuj podstawową teorię projektu struktury izolacji kabli okrętu podwodnego DC obejmującego parametry, takie jak ładunek przestrzeni, temperatura elektryczna, pole elektryczne, przewodność, dielektryczna stał niezawodność ciała i akcesoriów; Opracuj terminale testowe klasy EHV i buduj systematyczną bazę testową EHV; spełniają wymagania dla ± 800 kV/4000 MW EHV DC Submarine Cable Project.
Od 2025 do 2035 r. Popraw poziom produkcyjny materiałów izolacyjnych, opracuj materiały podstawowe o wysokiej walce i wysokiej sieci, zwiększ długoterminową odporność na temperaturę do 110 ° C, zwiększ wytrzymałość izolacji do 43 kV/mm i badawcze materiały ekranowe dopasowujące.
W latach 2035–2050 przeprowadzaj dogłębne i kompleksowe badania nad potencjalnymi materiałami bazowymi izolacyjnymi, poprawić możliwości syntezy chemicznej i opracuj nowe materiały izolacyjne o sile izolacji tak wysokiej jak 65 kV/mm; Zaprojektuj strukturę izolacji kabli okrętu podwodnego na podstawie charakterystyki wydajności nowych materiałów w celu poprawy oporności wodnej, odporności na ciśnienie i odporności deformacji korpusu kablowego okrętu podwodnego oraz utworzyć możliwości przetwarzania i poziomu produkcji do produkcji masy przemysłowej.
Wraz z postępem i promocją technologii ekonomiaEHV DC Submarine CableW przyszłości zostanie znacznie poprawione i można osiągnąć oczekiwane cele ekonomiczne. Szacuje się, że w 2050 r. Koszt ± 800 kV/4000 MW i ± 800 kV/8000 MW DC Podwodne kable osiągną 2,6 mln USD/km i 4,4 miliona USD/km, a koszt ± 1100 kV/12000 MW kabli podwodnych.
Rozwój kabli podwodnych EHV DC przyniesie ogromne korzyści techniczne, gospodarcze, społeczne i polityczne. Z jednej strony może promować postęp technologiczny w materiałach, procesach, kontroli i innych powiązanych branżach oraz prowadzić inwestycje w projekty transmisji energetycznej DC w wysokości między-mocy w wysokości do 150 miliardów dolarów amerykańskich. Z drugiej strony może poprawić regionalne bezpieczeństwo dostaw energii i stworzyć około 14 milionów miejsc pracy w powiązanych branżach. Jednocześnie może promować proces czystości energii, skutecznie rozwiązać problem zmian klimatu i zmniejszyć zasoby gruntowe o ponad 100 000 km2.
Ponadto rozwójEHV DC Submarine Cablemoże również promować nowy mechanizm handlu energią i energią, przyspieszyć rozwój offshore czystej energii i budowę globalnego Internetu energetycznego, zwiększyć poziom wzajemnych połączeń energii, poprawić poziom zasilania krajów wyspowych i poprawić bezpieczeństwo transmisji energii. Promowanie skoordynowanego rozwoju regionalnego.