Les tecnologies HVDC han experimentat un gran impuls gràcies als importants avenços tècnics.
Un punt d'inflexió clau ha estat l'adopció dels convertidors de font de tensió (VSC). Aquests permeten als operadors de les xarxes controlar de manera independent tant la potència activa com la reactiva que circula per una línia de transport. La modularitat dels VSC moderns, implementats com a convertidors moduladors multinivell (MMC), és destacable, amb submòduls basats en condensadors i transistors bipolars de porta aïllada d'alta velocitat. Els convertidors, compostos per submòduls, es dimensionen segons la tensió que cal convertir gràcies a l'energia emmagatzemada en condensadors de Vdc. Mitjançant una seqüència controlada de càrregues i descàrregues, s'estableix l'intercanvi d'energia amb la xarxa en Vca.
Un exemple destacat d'aquesta evolució és el parc eòlic Viking, amb una capacitat de 443 MW a les illes Shetland. Aquest parc alimentarà una xarxa HVDC de tres ports, amb la possibilitat d'expansió futura fins a cinc ports. El port situat més al sud (Blackhilllock, Escòcia) es convertirà en la segona subestació més gran d'Europa, proporcionant una flexibilitat excepcional en el control de la potència activa i reactiva de les línies de transport.
Aquesta capacitat de modificar ràpidament els fluxos d'electricitat permet adaptar-se als canvis de magnitud i direcció dels vents, reforçant la resiliència del sistema. L'enllaç Shetland-Sud estableix un sistema de tres ports, on la corrent contínua es transmetrà des d'una convertidora HVDC a Shetland cap a una estació convertidora existent a l'extrem nord d'Escòcia. Des d'aquí, un inversor pot injectar energia a la xarxa continental en Vca o dirigir-la cap al sud fins a una tercera estació convertidora més propera als grans centres de consum d'Escòcia.
La tecnologia VSC ha estat clau en aquesta transformació. A diferència dels convertidors de font de corrent convencionals, els VSC poden regular el seu propi voltatge, permetent no només gestionar energia amb xarxes de Vca, sinó també estabilitzar-les. Això ha permès l'ús de sistemes basats en VSC per enviar electricitat des de parcs eòlics offshore cap a la terra ferma a grans distàncies sense necessitat d'una xarxa de Vca prèvia.
Durant les últimes dècades, la Xina ha liderat la implementació massiva de la tecnologia HVDC tradicional basada en tiristors per transportar energia a llargues distàncies. Aquesta estratègia ha requerit la construcció d'una de les xarxes de Vca més robustes del món, amb grans quantitats de compensació de potència reactiva i nombrosos filtres per evitar harmònics.
La tecnologia VSC, desenvolupada per ABB a finals dels anys noranta i posteriorment adquirida per Hitachi Energy, ha suposat un canvi fonamental. El seu impuls va augmentar a partir de 2010, quan Siemens, principal rival d'ABB en HVDC, va introduir el disseny modular que actualment domina el mercat. Els submòduls MMC de Siemens, que canvien només una vegada per cicle de la Vca, han reduït les pèrdues del 1,7% a l'1% per convertidor. Aquesta configuració s'utilitza en el parc eòlic marí a la costa de Yorkshire, amb 1.080 submòduls.
A Europa, els operadors de xarxa ja han desplegat aproximadament 50 GW amb tecnologia HVDC basada en VSC, i es preveu que s'hi afegeixin 130 GW més en la propera dècada. Les previsions indiquen que es podrien afegir altres 130 GW al continent durant la propera dècada, segons un informe del setembre de 2023, coescrit per Plet per a el consorci de recerca i defensa de la xarxa dels Estats Units.
Espanya també ha adoptat la tecnologia HVDC en projectes estratègics. Un exemple és l'enllaç submarí que connecta la península Ibèrica amb les Illes Balears. Aquest projecte, basat en tecnologia VSC, permet millorar la seguretat del subministrament elèctric a les illes, facilitant la integració d'energies renovables i reduint la dependència de generació local basada en combustibles fòssils.
A més, el projecte d'interconnexió entre Espanya i França, que reforça la capacitat d'intercanvi d'electricitat entre ambdós països, utilitza tecnologia HVDC per gestionar millor els fluxos energètics i garantir l'estabilitat de la xarxa. Amb la creixent aposta per les energies renovables, Espanya continua desenvolupant projectes HVDC per facilitar la connexió de parcs eòlics i solars amb les grans xarxes de distribució.
L'expansió de la tecnologia HVDC, especialment amb convertidors VSC, està configurant una nova era en la transmissió elèctrica, oferint sistemes més flexibles, eficients i capaços d'integrar una major proporció d'energia renovable al mix energètic europeu.
Ramon Gallart
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada