Сто лет ожидания Суперсети

Лёгкий обзор исследовательской работы Climate Institute "North American Supergrid: Transforming Electricity Transmission", которая была подготовлена в рамках исследования National Oceanic and Atmospheric Administration "Future Cost-Competitive Electricity Systems and their Impact on US CO Emissions". 

Авторы исследования в качестве основания создания North American Supergrid (далее - Суперсеть) рассматривают необходиомсть дальнешего повышения безопастности и доступности энергетисистемы США для потребителей и децентрализованных источников электроэнергии. По их мнению, технология передачи электроэнергии постоянного тока высокого напряжения значительно уменьшает неэффективность электроэнергетики, уменьшая потери электроэнергии при её передаче, позволит создать единый рынок электроэнергии на территории всей страны.

Суперсеть - реализованная, в основном, как подземная электрическая сеть постояного тока высокого напряжения (HVDC), свяжет 48 штатов в единый рынок электроэнергии, создаст более эластичные возможности для балансирования производства и потребления электроэнергии и сделает децентрализованные и нестабильные источники энергии более конкурентоспособными по отношению к ископаемым источникам электроэнергии. Использование Суперсети в совокупности с действующими распределительными сетями обеспечит гибкость и надежность энергоснабжения.

Посредством обширного временного и пространственного моделирования метеорологических карт континентальной части США сделано предположение, что максимальный доступ электроэнергии, произведенной с использованием ветра и солнца, к электрической сети может быть достигнут через создание единого национального рынка электроэнергии без риска роста затрат на электроэнергию и снижения надежности энергоснабжения. Единый национальный рынок (построенный на основе передачи электроэнергии постоянного тока высокого напряжения с низким уровнем потерь) позволит осуществить мгновенную передачу избыточной мощности (часто сконцентрированной в центрах с небольшим спросом) к крупным центрам спроса, где она может быть использована.

Существующая энергосистема, состоящая из двух основных сетевых компонентов – передачи по сетям высокого напряжения и распределения для энергоснабжения на более низком напряжении, предлагается дополнить третьей компонентой - сетью сверхвысокого напряжения, построенной на основе передачи электроэнергии постоянного тока с низким уровнем потерь. Третья компонента позволит справедливо конкурировать всем типам генераторов, расположенным в разных уголках страны. Таким образом, увеличенная пропускная возмоность электросетей превратила бы огромный размер страны в преимущество, позволив эффективное производство и доставку большого количества электроэнергии по всей стране вместо того, чтобы полагаться на существующую систему. 

Подземное размещение кабельных линий обеспечит высокую эксплуатационную надежность Суперсети и высокую стойкость к разрущению, что обеспечит надежное энергоснабжение потребителей и долговечность электросетевых конструкций.

Даже при том, что затраты на создание Суперсети обошлись бы примерно в $500 миллиардов, аналитики пришли к заключению, что это предложение может быть профинансировано и оплачено через потребительские счета и что потребительские цены на электроэнергию при этом были бы на уровне не выше средненационального уровня. За счёт того, что в то время как затраты на инфраструктуру увеличились бы и были бы профинансированы за счёт потребителей, затраты на производство электроэнергии уменьшились бы достаточно, чтобы восполнить затраты на инфраструктуру.

Для создания Суперсети в течении 30 лет потребовалось бы примерно 650000 - 950000 рабочих мест. В силу того, что в большенстве своём объекты ВИЭ расположены в сельских районах, реализация проекта способствовала бы их развитию. В совокупности это привело бы к более быстрому меньшению затрат на строительство объектов ВИЭ и более скорейшему вытеснению ядерной, угольной и газовой генерации. 

С другими интересными технологическими/экономическими/регуляторными аспектами реализации проекта можно ознакомиться по ссылке.