Поперечная передача энергии-единственный способ реализовать оптимальное распределение глобальной энергии, дополнять энергетические ресурсы друг друга на всех континентах и эффективно использовать чистую энергию. Это важная связь в создании глобального энергетического интернета, который охватывает пять континентов, соединяет четыре океана, проходит восток и запад и проходит через север и юг.
Подводные кабели, кабели мостового моста поперечного моста, подводные туннельные кабели и перекрестные линии накладных расходов являются основными способами достижения межсетевой взаимосвязи и оффшорной передачи ветра. Подводные кабели наиболее часто используются.
По сравнению с накладными линиями, передача подводных кабелей составляет менее 1% от пропускной способности Global Power Grid. Крупномасштабная оффшорная ветроэнергетическая разработка и обширная сетчатая взаимосвязь обеспечили прямой импульс для разработки высоковольтных подводных кабельных кабельных технологий DC, которая в будущем обладает большим потенциалом развития.
По состоянию на 2019 год общий годовой глобальный спрос на электроэнергию достиг 28 000 ТВт, а мировая шкала передачи энергосистемы превышала 3000 ГВт, из которых приблизительно 26 ГВт передавалась подводными кабельными проектами, что составило менее 1%. В качестве первого региона, которая разработала оффшорная ветроэнергетика, Европа стала регионом с наибольшим количеством подводных кабельных проектов и крупнейшей в мире строительной шкалой. Общая длина подводных кабелей превысила 6200 км, а общая пропускная способность передачи превысила 22 ГВт. Благодаря быстрому экономическому развитию, развитию чистой энергии и растущим спросом на региональных сетевых сети, Азия постепенно превращается в важный рынок применения кабельного машиностроения высоковольтных подводных лодок.
К концу 2019 года технология подводных кабелей DC Ultra-High Voltage постепенно созревала, в основном включающая два технических маршрута: липкая пропитанная бумажная изоляция и экструдированная изоляция. Технический уровень может достигать ± 200 кВ ~ ± 600 кВ/1000 МВт ~ 2500 МВт. Технология прикрепления является ключевым фактором в реализации длинных подводных кабелей. Связанные материалы и процессы чрезвычайно сложны и являются самой большой слабым звеном.
Благодаря быстрому развитию крупномасштабной оффшорной разработки чистой энергии и межокеанской взаимосвязи энергосистемы, спрос на подводные кабельные пропускные возможности, расстояние и экономическое улучшение постепенно увеличивалось, и спрос на разработку подводных кабельных технологий DC DC продолжает расти. По оценкам, в ближайшие 30 лет общее расстояние передачи по пересеченным проектам в Азии, Европе, Северной Америке и Африке достигнет 10 000 км, 9 000 км, 5000 км и 4000 км соответственно, а общая мощность достигнет 120 ГВт, 120 ГВт, 40 ГВт и 50 ГВт соответственно, от 3000, и какая-то трансмиссионная способность не достигает 4000 МВ и каких-то 3000 МВ, и какая-то какая-то трансмиссия.
Технически сложно для подводных кабелей DC Ultra-High, чтобы удовлетворить будущие потребности, поэтому срочно разрабатывать ± 800 кВ и выше сверхвысокого напряжения подводного кабеля DC. С точки зрения экономики, комплексная стоимость ± 200 ~ ± 600 кВ с ультра-высоким подводным кабельным кабелем DC составляет от 1 до 2,6 миллиона долларов США/км, что в 5-10 раз превышает накладные линии того же уровня и все еще находится по относительно высокой цене. Но в то же время, по мере увеличения уровня напряжения и поперечного сечения проводника, стоимость мощности подводных кабелей постоянного тока показывает тенденцию к снижению. Следовательно, в будущем подводные кабели DC EHV будут более экономичными, чем подводные кабели DC DC, и будут иметь лучшую перспективу развития.
По сравнению с подводными кабелями UHV DC, подводные кабели EHV DC имеют более высокие требования с точки зрения ключевых технологий и комплексных экономических показателей. Ожидается, что с точки зрения технологии, основываясь на будущем спросе на мощность, технологии производства и оборудования, ожидается, что единичное напряжение выдерживает мощность изоляционных материалов ± 800 кВ ~ ± 1100 кВ/4000 МВт ~ 12000 МВт EHV подводных кабелей DC (экструдированная изоляция) в будущем будет не менее 43 ~ 65 кВ/мм. С точки зрения экономики, ожидается, что в будущем ± 500 кВ/2000 МВт ~ 3000 МВт, ± 600 кВ/4000 МВт и подводных кабелей DC ± 800 кВ/8000 МВт потребуется менее 2,5 миллионов, 3 миллионов и 7 миллионов долларов США/км, чтобы иметь хорошую рыночную конкурентоспособность.
Исследование и разработка подводных кабелей EHV DC столкнутся с основными техническими узкими узкими местами, такими как напряжение, пропускная способность, расстояние и улучшения глубины моря. Экономическое улучшение является ключевым фактором в продвижении и применении подводных кабелей EHV DC. Рыночные и политические факторы являются катализаторами для дальнейшего стимулирования разработки подводных кабелей EHV DC. Разработка подводных кабелей EHV DC требует прорывов в изоляционных материалах, технологии обработки, технологии вспомогательных технологий, технологии строительства и технологий после операции и технического обслуживания.
В краткосрочной и среднесрочной перспективе в будущем может быть достигнут технический уровень ± 800 кВ/4000 МВт EHV DC, а технический уровень ± 800 кВ/8000 МВт будет превышен в среднем и долгосрочной перспективе. Технология зрелой и надежной технологии изоляции бумаги и быстро развивающиеся технологии экструзионной изоляции-это технические маршруты для реализации подводных кабелей EHV DC с низкой емкостью в краткосрочной перспективе. При дальнейшем улучшении теплостойкости изоляционных материалов ожидается, что в 2035 году ожидается, что к 2050 году в условиях основных прорывов в свойствах проводников и изоляционных материалов ожидается, что он будет прорываться в результате технического уровня уровня ± 1100 кВ.
Исследование и разработка подводных кабелей EHV DC-это пошаговый систематический проект, который требует прорывов в ключевых технологиях, таких как материалы, проектирование и процессы на этапах и этапах.
До 2025 года сосредоточиться на оптимизации конструкции структуры изоляционной структуры пропитанной бумажной и экструзионной технологии, а также построить основную теорию конструкции конструкции подводной кабельной изоляции подводной кабеля, включающей такие параметры, как космический заряд, температура, электрическое поле, проводимость, диэлектрическая постоянная и т. Д. С помощью нано-допинга и очистка базовых материалов и другие методы. надежность тела и аксессуаров; Разработать тестовые терминалы EHV и построить систематическую тестовую базу EHV; Соответствие требованиям для ± 800 кВ/4000 МВт EHV DC Submarine Cable Project.
С 2025 по 2035 год улучшите уровень производства изоляционных материалов, разработайте высокую чистоту и высокую изоляционную базовую материалы, повышайте долгосрочную температурную сопротивление до 110 ° C, увеличивает прочность на изоляцию до 43 кВ/мм и исследования, соответствующие экранирующим материалам.
С 2035 по 2050 год проводят углубленные и всесторонние исследования по потенциальным базовым материалам для изоляции, улучшают возможности химического синтеза и разрабатывают новые изоляционные материалы с силой изоляции до 65 кВ/мм; Разработайте структуру изоляции подводного кабеля на основе характеристик производительности новых материалов для улучшения водостойкости, сопротивления давлению и устойчивости к деформации корпуса подводного кабеля, а также сформировать способность обработки и уровень производства для производственного производства массового производства.
С развитием и продвижением технологий экономикаEHV DC Submarine CablesБудет значительно улучшить в будущем, и ожидаемые экономические цели могут быть достигнуты. По оценкам, в 2050 году стоимость подводных кабелей DC 800 кВ/4000 МВт и 800 кВ/8000 МВт достигнет 2,6 млн. Долл. США/км, а 4,4 млн. Долл. США/км, а стоимость подводных кабелей ± 1100 кВ/12000 МВт достигнет 5,8 млн. Долл. США/км, с хорошей экономикой и на рынке.
Развитие подводных кабелей EHV DC принесет огромные технические, экономические, социальные экологические и политические выгоды. С одной стороны, он может способствовать технологическому прогрессу в материалах, процессах, контроле и других связанных с ними отраслях, а также внедрить инвестиции в проекты по перекрестной передаче DC до 150 миллиардов долларов США. С другой стороны, это может улучшить региональную безопасность энергоснабжения и создать около 14 миллионов рабочих мест в связанных отраслях. В то же время он может способствовать процессу энергетической чистоты, эффективно решать проблему изменения климата и уменьшить земельные ресурсы более чем на 100 000 км2.
Кроме того, развитиеEHV DC Submarine Cablesможет также способствовать новой механизме торговли энергией и энергетикой, ускорить разработку оффшорной чистой энергии и строительство глобального энергетического Интернета, повысить уровень взаимосвязанного энергетического соединения, улучшить уровень электроснабжения стран острова и повысить безопасность передачи энергии. Содействие скоординированному региональному развитию.