PŘENOS ELEKTRICKÉ ENERGIE BUDOUCNOSTI
Ohromný technický pokrok přináší stále nová a moderní řešení
nejrůznějších problémů, přesto se před energetiky otevírá řada úkolů a
otázek, na něž budou muset již v brzké budoucnosti najít odpověď'. Přenos elektrické energie se bude muset
zajišťovat ze stále větších vzdáleností. Rozsáhlé aglomerace budou potřebovat
stále větší množství energie, které
se do nich musí přivést. Přitom při všem se musí respektovat stále se
zpřísňující ekologické a ekonomické požadavky.
Vývoj trojfázových přenosů elektrické energie směřuje ke stále se zvyšujícímu
napětí. Po dnes už běžně používaném napětí
400 kV (500 kV) přebírá funkci nadřazeného systému napětí 750 kV a v provozu jsou
dokonce linky ultravysokého napětí 1150 kV, přenášející výkony okolo 3000 MW.
Nové počítače řídící posun fází a vývoj nových stožárů izolovaných již od základů
(řetězce klasických izolátorů by byly pro tato ultravysoká napětí příliš
mohutné) umožní již brzy přenosy energie o napětí až 2200 kV!
 |
Koaxiální supravodivý kabel |
Pokusy se supravodivými
kabely naznačují další možnosti vývoje přenosu elektrické energie.
Základním materiálem supravodivých vodičů je páska z niobu legovaná cínem (Nb3Sn)
titanem (NbTi) nebo zirkonem (NbTiZr), která se do supravodivého stavu uvede
nejčastěji tekutým heliem o teplotě asi 4,2
K (-269 °C). Na každém kilometru musí ale stát kryogenní stanice, která udržuje
chlad cirkulací použitého média.
Stejnosměrný proud
Při přenosu elektrické energie ve velkém množství a na velké vzdálenosti se
vyskytují při využití střídavého proudu
některé technické a ekonomické problémy. Patří k nim především problémy
stability chodu elektrické soustavy, velké zkratové výkony, nutnost kompenzace
parametrů přenosů ap. V budoucnu se proto nedá ani vyloučit využití stejnosměrného přenosu velmi
vysokého napětí, čímž by se tyto nepříznivé jevy eliminovaly. Podzemní a dokonce
podmořské silové kabely už běžně stejnosměrný přenos zvládají. Mezi dvě
trojfázové soustavy je umístěno stejnosměrné vedení, na jehož koncích jsou dva měniče
(konvertory), k nimž jsou trojfázové soustavy připojeny. Při přenosu
výkonu z jedné soustavy do druhé pracuje první měnič jako usměrňovač a druhý jako střídač. Při přenosu
výkonu opačným směrem se změní vzájemně funkce obou měničů. Při stejnosměrném přenosu se může
použít země jako zpětný vodič. Tento způsob však lze užít jen mimo obydlená
území, protože proud v zemi zvyšuje korozi potrubí, plášťů kabelů a může
narušit i činnost slaboproudých zařízení. Při použití dvou vodičů ušetříme
ve srovnání s trojfázovým přenosem jeden vodič a stožáry mohou být jednodušší,
vliv zpětného vodiče v zemi je tím eliminován. Na druhou stranu náklady koncových
stanic stejnosměrného přenosu jsou v porovnání se střídavými rozvodnami mnohonásobně vyšší.
 |
Již vzpomínané kabelové propojení Anglie s Francií podmořským kabelem o délce
64 km bylo realizováno v roce 1961. Stejnosměrné napětí protékající dvěma vodiči
je ±100 kV, proud je 800 A a přenášený výkon tedy 160 MW. Podobný, ale
jednožilový podmořský kabel spojuje už od roku 1954 Švédsko s ostrovem Gotland a na
vzdálenost 96 kilometrů přenáší výkon 20 MW při napětí 100 kV. Rovněž dánský
Alborg je propojen se švédským Göteborgem stejnosměrným přenosem o napětí 250 kV
vedeným zčásti venkovními vodiči (86 km) a zčásti pod mořem (87 km). O tři roky
později (1968) bylo položeno vedení mezi Sardinii a Korsikou, podmořský kabel je
dlouhý 116 km, venkovní vedení dokonce 280 km. V roce 1972 byl položen kabel mezi
Londýnem a 88 kilometrů vzdáleným Kingsnorthem. Důvodem, proč bylo využito
kabelového stejnosměrného přenosu napětí, bylo příliš husté osídlení oblasti
okolo Londýna. Jiné stejnosměrné přenosy jsou již postaveny v USA, Kanadě,
Kazachstánu a řada dalších je ve výstavbě.
|