Позволяя поставлять электроэнергию на большие расстояния, технология сверхвысокого напряжения может обеспечить потребление возобновляемых источников в тех странах и регионах, где они пока недоступны. Об этом в своем интервью рассказал Цзинь Лян Хэ, главa Научно-исследовательского института техники высокого напряжения Университета Цинхуа (Китай).
Цзинь Лян Хэ стал одним из соавторов второго ежегодного доклада «10 прорывных идей в энергетике на следующие 10 лет», который будет презентован 3 июня на Петербургском международном экономическом форуме (ПМЭФ). В своем интервью для «Глобальной энергии» Цзинь Лян Хэ рассказал о технологии передачи энергии сверхвысокого напряжении, которой также посвящена одна из глав доклада, предстоящего к публикации.
Могли бы вы рассказать о том, какие страны были пионерами технологии сверхвысокого напряжения? Где эта технология впервые была апробирована? И какие цели преследовали инициаторы ее внедрения?
Одним из первопроходцев был Советский Союз, который в 1970-е гг. начал исследования в области технологий сверхвысокого напряжения (СВН), а в 1980-е гг. приступил к строительству линий СВН. Всего в СССР было построено 2000 км подобных линий, в том числе 1200 км – на территории Казахской ССР, где была проложена девятисоткилометровая ветка Экибастуз – Кокчетав – Кустанай с напряжением в 1150 кВ и еще 300 км линий с напряжением в 500 кВ.
В Японии первый аналогичный проект стартовал в 1988 году. Его инициатором стала Токийская энергетическая компания (TEPCO), которая в 1999 году завершила строительство подстанции и двух линий с напряжением в 1000 кВ: одна из них была проложена вдоль побережья Японского моря с целью соединить атомную станцию на Севере страны с Токийским регионом на Юге, а другая была призвана связать электростанции на побережье Тихого океана.
В Европе эту технологию апробировала Италия, которая в 1995 году ввела в строй испытательную линию на 1050 кВ. Собственные проекты реализовывал и Китай: к их числу относятся линии Шаньси-Наньян-Цзинмэнь на 1000 кВ (введена в строй в 2009 году), Юньнани-Гуанчжоу на 800 кВ (2008 год) и Чанцзи-Гуцюань на 1100 кВ (2018 год). Предназначение этих линий заключалось в повышении эффективности электросетей, увеличении пропускной способности и дальности передачи, а также в минимизации потерь электроэнергии.
Расскажите о преимуществах технологии сверхвысокого напряжения. Какие дополнительные возможности она открывает для поставщиков и потребителей электрической энергии? Могли бы вы назвать современные кейсы, где она была успешно применена?
Эта технология удобна в тех случаях, когда необходимо осуществить передачу электроэнергии на большое расстояние, к примеру, соединить два разных острова либо остров с материком. При этом она может содействовать сокращению эмиссий и карбонового следа.
Что касается действующих проектов, то я бы еще раз отметил линию Чанцзи-Гуцюань на 1100 кВ, введенную в строй в 2018 году. Растянувшись на 3 324 км, она может каждые 8 часов и 20 минут передавать 100 млн киловатт-часов (кВт*ч) электроэнергии, внося тем самым вклад в решение проблемы дисбаланса между энергопрофицитным Западом и энергодефицитным Востоком Китая. Реализация этого проекта может привести к сокращению как спроса на уголь в Восточном Китае (на 30 млн т в год), так и выбросов сажи (на 24 000 т в год), диоксида серы (на 149 000 т в год) и оксидов азота (на 157 000 т в год).
Вы перечислили не одно и даже не два преимущества использования технологии СВН. Почему же тогда она до сих пор не так сильно распространена? Что сдерживает ее коммерческое и массовое внедрение?
В первые годы после изобретения технология СВН оставалась незрелой, и экспериментирующие с ней страны не могли решить проблемы радиопомех, звукового шума, магнитного поля и электрического поля промышленной частоты. При этом экономические условия того времени не требовали столь же высокой пропускной способности электропередач, что и сегодня: первые линии работали с низким уровнем напряжения, из-за чего преимущества этой технологии не могли быть реализованы всерьез.
К сегодняшнему дню технология СВН стала более надежной и стабильной. В будущем, с развитием глобальных электросетей и новых источников энергии, она станет более востребованной.
Может ли энергопереход катализировать массовое распространение технологии СВН? Или, к примеру, сама технология сможет содействовать переходу на возобновляемые источники, особенно в тех странах и регионах, где их использование пока не является коммерчески обоснованным?
Энергопереход и технология СВН взаимосвязаны друг с другом: с развитием возобновляемых источников появилась потребность в передаче «чистой» электроэнергии на большие расстояния, и эту задачу в состоянии решить линии СВН, которые все чаще используются для подключения к электросетям солнечных и ветровых станций. Это позволяет использовать солнечную и ветровую энергию не только на прилегающих к станциям территориях, но и на большом удалении от них.
В будущем технология СВН расширит географию использования ВИЭ: страны-производители возобновляемой энергии смогут экспортировать ее в те регионы, где альтернативная энергетика не стала массовой, в том числе из-за разницы в природных условиях. Регионы, лучше всего подходящие для выработки энергии ветра (Арктика, Центральная и Северная Азия, Северная Европа, Центральная и Северная Америка, Восточная Африка) и солнца (Северная и Восточная Африка, Ближний Восток, Океания, Центральная и Южная Америка) удалены от многих крупных центров потребления электричества. Снять этот дисбаланс можно за счет технологии СВН, которая позволит безопасно и эффективно транспортировать электроэнергию между странами, регионами и континентами.
Могли бы вы спрогнозировать, какое будущее ждет технологию сверхвысокого напряжения? Есть ли у нее горизонт выхода на массовое применение? И если это так, то сколь продолжительным он окажется – 20, 30 или даже 40 лет?
Технология СВН будет стремительно развиваться в ближайшие десять-двадцать лет. Сопутствовать этому будет становление инфраструктуры глобального энергетического интернета, которое, по некоторым оценкам, к 2050 году может вплотную подойти к концу.
Справка об ассоциации «Глобальная энергия»:
Ассоциация «Глобальная энергия» - неправительственная организация, созданная в 2002 году для поддержки исследований и инноваций в области энергетики, а также содействия развитию энергетического сотрудничества. Членами Ассоциации являются ПАО «Газпром», ПАО «Сургутнефтегаз» и «Россети ФСК ЕЭС». Ассоциация помогает формировать энергетику будущего, поддерживая передовые научно-технические разработки и стимулируя международное энергетическое сотрудничество в интересах всего человечества. С 2003 года Ассоциация вручает ежегодно международную энергетическую премию «Глобальная энергия». За 17 лет лауреатами премии стали 42 ученых из 15 стран: Австралии, Австрии, Великобритании, Греции, Дании, Исландии, Италии, Канады, России, США, Украины, Франции, Швейцарии, Швеции и Японии. В прошлом году премиальный фонд составил 39 млн рублей.
