Erneuerbare Energie Special Session HGÜ: 1 Million Volt für weniger Verluste

Autor / Redakteur: Josef Lutz * / Gerd Kucera

Neue HGÜ-Systeme werden auf 10 GW ausgelegt, die Spannung auf über 1 Mio. V angehoben, um Übertragungsverluste zu senken. Die Special Session HVDC am 20.5.14 in der PCIM-Konferenz erklärt Details.

Firmen zum Thema

Bild 1: 8,5-kV-Thyristor für die klassische HGÜ. Mit 146 mm Durchmesser ist er einer der größten Chips der Welt.
Bild 1: 8,5-kV-Thyristor für die klassische HGÜ. Mit 146 mm Durchmesser ist er einer der größten Chips der Welt.
(Bild: ABB)

Wenn wir das Szenario einer Vollversorgung mit elektrischem Strom aus erneuerbarer Energie durchdenken, so gibt es zwei Ansätze. Der eine ist die zunehmende dezentrale Versorgung der Regionen. Um diese sicher zu machen, ist ein großer Aufwand an Speichern notwendig. Der zweite Ansatz ist, ein großflächiges und mindestens europaweites Netz einzurichten, um die für die jeweilige Form der erneuerbaren Energie günstigsten Standorte anzuschließen (Photovoltaik, Wind, Geothermie) und witterungsbedingte regionale Engpässe durch Versorgung aus weit entfernten Quellen auszugleichen.

Dafür wird ein entsprechendes starkes Netz als Rückgrat über dem bestehenden europäischen Netz gebraucht. Der erste Weg wird damit nicht überflüssig, aber der Speicherbedarf wird überschaubar.

Bildergalerie

Für den zweiten Weg sind die Anforderungen: geringer Eingriff in die Umwelt, sehr niedrige Verluste und höchste Verfügbarkeit. Die Hochspannungsgleichstromübertragung (HGÜ, englisch High Voltage DC Transmission, HVDC) ist die einzige Technik, die diese Anforderungen erfüllen kann. Sie steht im Mittelpunkt einer Special Session auf der PCIM 2014.

Für die jeweilige Wandlung von Drehstrom in Gleichstrom und zurück gibt es zwei Technologien. Die eine ist der klassische thyristorbasierte netzgeführte Umrichter. Diese Technik ist seit etwa 50 Jahren im Einsatz und heute sehr ausgereift. Sie erhielt einen starken Schub aus China. Über 270 GW Übertragungskapazität sollen zwischen 2010 und 2020 in 20 Projekten installiert werden, einige sind bereits abgeschlossen.

Neue HGÜ-Systeme sehr hoher Leistung werden auf 10 GW Kapazität ausgelegt, die Spannung wird auf über 1 Mio. V angehoben, wodurch die Übertragungsverluste (von derzeit etwa 3% pro 1000 km) weiter gesenkt werden. ABB stellt auf der PCIM eine neue Plattform für Thyristoren vor, die auf 5000 A und bis zu 8,5 kV spezifiziert werden.

Die Leitverluste des bereits verlustarmen Thyristors werden durch verbesserte Technik der Trägerlebensdauereinstellung um etwa 10% gesenkt, und die Anforderung hinsichtlich geringer Freiwerdezeit wird eingehalten. Die thyristorbasierte Technik ist aber eher für die in China verwirklichten Punkt-zu-Punkt-Verbindungen geeignet.

(ID:42607032)