HVDC هو خط الأنابيب الجديد

لعقود من الزمن، كان العالم ينقل كميات هائلة من الطاقة باستخدام أنابيب فولاذية تمتد على طول الأرض، وتحت الأرض، وتحت الماء. تمتلك الولايات المتحدة وحدها حوالي 5,000 كيلومتر من خطوط الأنابيب، والتي يبلغ طولها حوالي أربع سنوات من إجمالي استهلاك الصلب للوطن المتجسد فيهم.

والآن، بطبيعة الحال، يرغب أصحاب ومشغلو خطوط الأنابيب هذه في تحويلها إلى شيء آخر غير الأصول العالقة التي سيتم انتشالها من الأرض وتحويلها إلى فولاذ لأغراض اقتصادية في المستقبل مثل صواري توربينات الرياح. إنهم يقدمون كل أنواع الادعاءات المتعلقة بهذا لا تصمد أمام الكثير من التدقيق. إذا أعيد استخدامها لنقل الهيدروجين، فسيتعين عليها القيام بذلك تحرك بقدر أقل من الطاقة لتبقى آمنًاوبالطبع تأتي من حقول الغاز الطبيعي، وليس من حقول الألواح الشمسية وتوربينات الرياح بجوار مصدر جيد للمياه، فمن أين يأتي هذا الهيدروجين بالضبط؟

مرة أخرى، إنها مشكلة نموذجية وضغط. أسهل طريقة لنقل الطاقة لمسافات طويلة هي في شكل إلكترونات عبر خطوط نقل التيار المباشر عالي الجهد (HVDC). وليس الأمر وكأننا لا نعرف كيفية بناء ناقل الحركة HVDC.

تم اختراع هذه التكنولوجيا في أوروبا، لذا فليس من المستغرب أن يكون هناك قدر كبير منها هناك. وليس من المستغرب بنفس القدر أن تمتلك الصين نصيب الأسد من خطوط HVDC الأطول والأعلى قوة. ولكن كما تظهر الخريطة، فهي موجودة في كل قارة ويتم الإعلان عن المشاريع بانتظام.

في هذه الحالة، فهي مجموعة بيانات غير مكتملة تم إنشاء هذا التصور منها، حيث يصعب مواكبة المشاريع. كما أشرت مؤخرًا عندما سئلت عما إذا كانت هناك خريطة مرئية جيدة لمشاريع HVDC المتوقعة كما هو الحال بالنسبة لجهود احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه والهيدروجين، فلا توجد، لأنه على عكس الهيدروجين في خطوط الأنابيب، لا توجد ضغوط عالمية ضخمة، وعلاقات عامة، مركز الأبحاث وجهود الصناعة للترويج لها خوفًا عميقًا من الانقراض.

هناك بعض المشاريع البارزة التي تستحق الاهتمام، خاصة أنها تقع في أماكن كانت تعتبر جزر طاقة والتي يجب أن يتم تنفيذها بمفردها. فإسرائيل، على سبيل المثال، تم تصميمها كجزيرة طاقة وشبكة منفصلة في عمل جامعة ستانفورد للطاقة المتجددة بنسبة 100% بحلول عام 2050 والذي يقوده مارك ز. جاكوبسون. لكن البناء جارٍ لموصل HVDC من اليونان عبر قبرص إلى إسرائيل. ويبلغ طوله 1,208 كيلومترًا، معظمه تحت الماء، وقدرته في الاتجاهين 2 جيجاوات، ومن المتوقع أن يتم تشغيله في عام 2027.

ما هو الرابط البيني مقابل خط النقل؟ حسنًا، الأمر يسير في كلا الاتجاهين. إذا كان هناك فائض في أحد الطرفين وعجز في الطرف الآخر، فإن الإلكترونات تتدفق بهذه الطريقة. وإذا انعكس الفائض والعجز، فإن التدفق ينعكس.

وتعد أيسلندا دولة ناشزة أخرى، حيث تقع على بعد 850 كيلومترًا من طرف اسكتلندا و1,000 كيلومتر من النرويج عبر شمال المحيط الأطلسي العاصف. إنها بالفعل تعمل بشكل جيد للغاية فيما يتعلق بمواردها من الطاقة الحرارية الأرضية، ولكن كان هناك رابط بيني قيد التنفيذ منذ بضع سنوات لتمكينها من المشاركة في شبكة الطاقة الأوروبية. سيكون طول Icelink أكثر من 1,000 كيلومتر وفي نطاق جيجاوات من السعة.

المملكة المتحدة، بالطبع، لديها عمل جار بالفعل لجلب طاقة الرياح والطاقة الشمسية المغربية، المعززة بالتخزين، على بعد 3,800 كيلومتر شمالا عبر المياه الساحلية إلى البلاد. ال إكسلينك سيجلب المشروع 3.6 جيجاوات من الكهرباء الثابتة إلى المملكة المتحدة لمدة 20 ساعة يوميًا، مما يعني أنه سيوفر حوالي جيجاوات ساعة لشبكة المملكة المتحدة كل يوم مثل محطة Hinkley Site C للطاقة النووية، ولكن بتكلفة أقل بكثير. سيصبح هذا الجهد أطول وصلة نقل HVDC تحت الماء، حيث أنه يعانق الساحل لتجنب مخاطر المياه العميقة وتكاليفها، وفي الواقع يتطلب الكثير من كابلات HVDC التي كانت ستمثل في حد ذاتها 3-4 سنوات من إنتاج الشركات المصنعة الأوروبية. لذلك بنوا خاصة بهم منشأة تصنيع كابلات HVDC كجزء من المبادرة ونتلقى الطلبات الآن لتسليم كابلات HVDC المصنوعة من الألومنيوم المطلي بالبولي إيثيلين في عام 2025.

بالنسبة للجزر السياسية و/أو الحقيقية في آسيا مثل كوريا الجنوبية وسنغافورة وإندونيسيا والفلبين، هناك بالفعل مقترحات متنافسة بشأن الموصلات البينية HVDC بين الشبكة الآسيوية الفائقة HVDC الصينية الجهود الجارية و شبكة الكهرباء لرابطة دول جنوب شرق آسيا (الآسيان).، والذي يتشكل أيضًا.

لقد تم اختطاف اقتراح إنشاء كابل HVDC من أستراليا إلى سنغافورة، Sun Cable، بسبب ضجيج الهيدروجين، ولكن من المحتمل أن يعود نوع مختلف منه، وربما يتصل بشبكات آسيان والصين من خلال إندونيسيا والفلبين القريبة نسبياً.

إن موصلات HVDC الحالية في اليابان بين جزرها وداخلها تحجب البلاد بالكامل في هذا التصور. وتشمل مقترحات الصين بشأن الشبكة الفائقة الآسيوية إقامة روابط مع اليابان. نظرًا لأنها تبعد 180 كيلومترًا فقط عن كوريا الجنوبية، و765 كيلومترًا عن البر الرئيسي للصين، و1,700 كيلومتر عن الفلبين، فإن إنشاء هذه الروابط سهل نسبيًا. ومع ذلك، على الرغم من انتشار HVDC في اليابان، فإنها تركز بحماقة على استيراد الهيدروجين ومشتقاته من أستراليا والمناطق المماثلة المشمسة لتشغيل اقتصادها. وهذا أيضاً سوف يمر، ولكن اليابان، باعتبارها اليابان، من المرجح أن تستغرق عقداً من الزمن أو أكثر قبل أن تسود سلامة الطاقة.

تجدر الإشارة إلى بعض الروابط الأخرى المقترحة والتي هي قيد الإنشاء في هذا السياق. تمتلك مقاطعة كيبيك الكندية كميات هائلة من الطاقة الكهرومائية وأكبر مزرعة للرياح في كندا (وهو أمر لا يعرفه معظم الكنديين)، وتقوم بتزويد نيو إنجلاند ونيويورك بالكهرباء النظيفة من خلال خطوط التيار المتردد عالي الجهد (HVAC) منذ عام 1980 تقريبًا. هناك خطان من خطوط HVDC، أحدهما إلى نيو إنجلاند والآخر إلى ولاية نيويورك، قيد التنفيذ. الخط الذي يبلغ طوله 545 كيلومترًا بقدرة 1.25 جيجاوات إلى نيويورك قيد الإنشاء اليوم ومن المتوقع أن يتم تشغيله في عام 2025. وقد اصطدم خط نيو إنجلاند بـ NIMBYs وكان في المحكمة هذا الأسبوع لبدء تشغيله مرة أخرى، مع موافقة هيئة المحلفين بالإجماع على أن الاعتراضات كانت مقبولة. خادعة وأنه يمكن المضي قدما.

أزمة الطاقة في أوروبا أدى إلى زيادة كبيرة في المشاريع بخلاف تلك المذكورة حتى الآن. لقد كنت في مكالمة بالأمس مع سيمون لودلام، الرئيس التنفيذي الحالي لشركة MaresConnect Interconnector، وهو المشروع الثالث للربط البيني HVDC بين المملكة المتحدة وأوروبا الذي يجري تنفيذه. من الصعب تتبع عدد خطوط HVDC التي تعمل بها المملكة المتحدة بين مزارع الرياح في بحر الشمال، والتي تربط جزرها، وتربطها بأوروبا.

وفي الاتجاه الآخر، تمت إضاءة كابل بحري بطول 1,200 كيلومتر لجلب الطاقة المتجددة من أقصى الشرق في منطقة القوقاز، ويربط جورجيا برومانيا. وإلى الجنوب، بالإضافة إلى الرابط الإسرائيلي، تم إضاءة الرابط من تونس في المغرب العربي إلى صقلية باللون الأخضر. أنا منخرط بشكل طفيف في الأيام الأولى لاقتراح ربط كندا وأوروبا بمجموعة عبر المحيط الأطلسي بقدرة 6 جيجاوات مكونة من 3-4 كابلات، وهو الأمر الذي قد يبدو سخيفًا حتى تدرك أن أول خط عبر البحر يمر عبر المحيط الأطلسي. تم توصيل كابل الأطلسي لإشارات التلغراف منذ 165 عامًا على نفس المسار تقريبًا من نيوفاوندلاند إلى أيرلندا.

وفي الاتجاه الآخر، اقترحت الصين شبكة قطبية فائقة الجهد العالي الجهد المستمر لربط جميع قارات نصف الكرة الشمالي، وهو أمر ممكن من الناحية الفنية تماما، إن لم يكن سياسيا. وستكون رخيصة بنحو 2 تريليون دولار، نظرا للفوائد. من المؤسف أن السياسة ستستمر على مدار العشرين عامًا القادمة، لكن السياسة عادة ما تمر.

أليست هذه المشاريع، وخاصة تلك الموجودة تحت سطح البحر، مشاريع عملاقة شديدة الخطورة؟

حسننا، لا. تشمل مجموعة بيانات البروفيسور بنت فلايبيرغ التي تضم أكثر من 16,000 مشروع ضخم النقل. في حين أن الجري تحت الماء يمثل خطورة أكبر من الجري على الأرض، إلا أنه لا يزال أقل خطورة من معظم الفئات الأخرى من حيث التكلفة وتجاوز الجدول الزمني. ومن بين أمور أخرى، لا أحد يدير أي شيء على طول قاع البحر دون قدر كبير من التخطيط.

إن الروابط في كل الاتجاهات بأنظمة الرياح والمياه والطاقة الشمسية المختلفة تمكن من تقاسم الكهرباء المنخفضة الكربون على نطاق أوسع وتؤدي إلى انخفاض متطلبات التخزين في معظم الأماكن. HVDC هي التقنية المستخدمة في تلك الروابط. لا يلزم تطبيق أنابيب من الصلب تحمل الجزيئات.

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• بلاتوبلوكشين. Web3 Metaverse Intelligence. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• سك المستقبل مع أدرين أشلي. الوصول هنا.
• المصدر https://cleantechnica.com/2023/04/21/hvdc-is-the-new-pipeline/