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transmisión en alta tensión y corriente continua

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El Grupo ACS, a través de Dragados Offshore, se ha adjudicado el desarrollo, construcción y entrega de una plataforma de conversión eléctrica HVDC (para transmisión en alta tensión y corriente continua) para el proyecto Dolwin 6 en el Mar del Norte. Este proyecto se realizará en colaboración con Siemens, y será capaz de suministrar suficiente electricidad para proveer inicialmente el consumo eléctrico de un millón de hogares alemanes.

El sistema con 900 MW de potencia consiste en una plataforma de conversión HVDC offshore en el Mar del Norte alemán y una subestación HVDC en tierra, en la región de Emden.

 

Concretamente, Dragados Offshore se responsabilizará del diseño, suministro, construcción, transporte e instalación de la plataforma, mientras que el alcance del trabajo a realizar por Siemens será el diseño y suministro de los equipos HVDC de ambas subestaciones y el desarrollo de la subestación en tierra. Conjuntamente comisionarán las instalaciones para posteriormente probarlas y ponerlas en marcha.

La plataforma de conversión offshore transforma la energía eléctrica de los aerogeneradores entrante por cables de alta tensión de corriente alterna de 155 kV, a corriente continua de alta tensión de 320 kV, exportándola a la subestación en tierra. La plataforma estará conectada a la plataforma Dolwin Beta existente.

El contrato se considera un hito importante para ACS y, por ende, para Dragados Offshore, ya que refuerza sus actividades en la entrega de plataformas para la industria eólica marina mediante la construcción de un megaproyecto de vanguardia en su sector, que le consolida en una posición líder en el mercado eólico marino.

ABB ha anunciado el último desarrollo en tecnología de transmisión en alta tensión y corriente continua, HVDC Light, una tecnología revolucionaria que fue pionera hace 20 años, y que permite transmitir grandes cantidades de electricidad a distancias cada vez mayores, de forma fiable, económica y eficiente.

El siguiente nivel de la tecnología HVDC Light de ABB permitirá duplicar la capacidad de potencia hasta 3.000 MW. Las mejoras en el diseño del sistema traerán un cambio en la compacidad, con un potencial para entregar un 350% más de potencia por metro cuadrado de espacio utilizado – un gran beneficio en aplicaciones como eólica marina o interconexiones, en términos del tamaño de la estación convertidora, tanto en instalaciones marinas como en terrestres. Los últimos avances de ABB, duplicando la potencia y la e distancia, han sido posibles gracias al desarrollo de dispositivos electrónicos de potencia basados en semiconductores que proporcionan un mayor control y hacen que los sistemas HVDC más pequeños sean económicos.

 

La tecnología HVDC Light de ABB revoluciona la transmisión de grandes cantidades de electricidad a distancias más largas, subterráneas, subacuáticas y en líneas aéreas. Debido a su versatilidad, es una solución ideal para aplicaciones con limitaciones de espacio. Permitió interconexiones entre países para apoyar la integración y el equilibrio de las energías renovables, facilitando al mismo tiempo el comercio de electricidad. También se ha desplegado para integrar energía eólica marina y llevar la energía a tierra, a través de estaciones convertidoras posicionadas en plataformas marinas.

Las últimas dos décadas han registrado avances significativos en esta tecnología. La capacidad de energía ha aumentado casi 30 veces de 50 a 1.400 MW – suficiente electricidad para alimentar a varios millones de hogares. Los niveles de tensión han aumentado de 80 a 525 kV, y la distancia de 70 a más de 1.000 km. Al mismo tiempo, las pérdidas de transmisión se han reducido a menos del 1%.

Hoy en día, ABB lidera el camino con la tecnología HVDC Light, habiendo entregado 18 de los 24 proyectos VSC HVDC encargados en el mundo, incluyendo varios récords mundiales como el enlace subterráneo más largo del mundo, la conexión eólica marina más potente y la primera interconexión que utiliza este tecnología.

Con una mayor capacidad de voltaje de hasta 640 kV, la última tecnología amplía la distancia, duplicándola a 2.000 km, permitiendo la transmisión de electricidad a distancias aún mayores, la integración de más renovables y la construcción de interconexiones más largas. Las pérdidas se han reducido aún más, lo que combinado con las mejoras anteriores se traduce en importantes beneficios de optimización de costes para los propietarios y los gestores de redes de transporte. El último sistema de control y protección MACH basado en ABB Ability proporcionará una mayor eficiencia y fiabilidad y las últimas estaciones de conversión también cuentan con varias mejoras de diseño y estética.

ABB fue pionera en la tecnología HVDC hace más de 60 años y es líder mundial en el mercado con más de 110 proyectos HVDC, lo que representa una capacidad total instalada de más de 120.000 MW, representando alrededor de la mitad de la base instalada en el mundo.

ABB ha conseguido un pedido de unos 75 millones de dólares para suministrar transformadores convertidores avanzados para la línea eléctrica de corriente continua en ultra alta tensión (UHVDC) Belo Monte a 800 kV. La línea de 2.518 km transportará electricidad limpia generada en el norte de Brasil, desde la subestación de Xingu hasta la de Río en el sudeste del país. Será capaz de transportar hasta 4.000 MW de electricidad, suficientes para cubrir las necesidades de unos diez millones de personas. El pedido se registró en el cuarto trimestre de 2016.

El alcance del suministro de ABB para la línea UHVDC de Belo Monte incluye catorce transformadores convertidores de 400 MVA a 400 kV, además de otros equipos asociados. Los transformadores convertidores son unos componentes vitales del sistema de transporte, ya que mejoran la estabilidad de la red y la fiabilidad del suministro, a la vez que minimizan las pérdidas.

 

La UHVDC es una evolución de la tecnología HVDC, de la que ABB fue pionera hace 60 años, y ha conseguido el mayor salto de capacidad y eficiencia en dos décadas. ABB fue la primera compañía en desarrollar y probar con éxito transformadores convertidores de 1.100 kV, estableciendo el récord absoluto de tensión de CC, y haciendo posible el incremento de capacidad de una línea UHVDC hasta la cifra nunca antes alcanzada de 12.000 MW.

Los transformadores son componentes esenciales de las redes eléctricas, permitiendo la conversión eficiente y segura de la electricidad a diferentes tensiones. Los transformadores de ABB están diseñados para alcanzar los mayores niveles de fiabilidad, durabilidad y eficiencia, con un portafolio que incluye transformadores de potencia hasta tensiones de 1.200 kV, transformadores de distribución secos y con refrigerante líquido, transformadores de tracción y para aplicaciones especiales, y otros componentes relacionados.

Interior de la estación conversora de Santa Ponsa (Mallorca)

REE y Siemens han finalizado con éxito su intervención planificada de mantenimiento preventivo en la interconexión eléctrica que une la Península y Mallorca. Esta autopista eléctrica del Mediterráneo propiedad de REE une dos subestaciones ubicadas en Sagunto y Santa Ponsa, situada ésta cerca de la capital de Palma de Mallorca. Gracias a su tecnología HDVC, el enlace permite la transmisión en alta tensión y corriente continua de energía eléctrica a través de un cable submarino de 244 km.

Durante tres semanas del pasado mes de mayo, se realizaron de manera satisfactoria los trabajos de mantenimiento en los elementos clave de ambas estaciones conversoras. Se revisaron, entre otros aspectos, la sala de válvulas y electrónica asociada, el sistema de refrigeración de válvulas, los sistemas de control y protección y los filtros de corriente alterna, transformadores de potencia convertidores, etc. Siemens ha empleado a un equipo de 14 personas, 7 por cada estación conversora y REE, por su parte, ha destinado de 4 a 7 personas por estación conversora, para llevar a cabo esta minuciosa parada de mantenimiento, la primera que se realiza desde que las subestaciones se entregaron a REE en 2012.

La interconexión lleva más de tres años transportando electricidad entre la Península y las Islas Baleares de manera satisfactoria y se ha convertido en una infraestructura de carácter estratégico porque, según Siemens, proporciona el equivalente al 25 por ciento de la demanda de las islas de una manera segura, fiable y con gran calidad de suministro.

Las paradas han durado siete días en uno de los polos, cinco días en el otro y tres días más en ambos polos. La próxima intervención global se llevará a cabo en 2017 y, al igual que la recientemente finalizada, involucrará al personal técnico propio del cliente REE y Siemens.

La estrecha relación entre REE y Siemens en este terreno dará un nuevo salto de calidad, este año, cuando se ponga en marcha la interconexión eléctrica a través de los Pirineos, en la que se emplea por primera vez el sistema de transmisión más potente del mundo, el HDVC Plus (tecnología VSC). Ambas interconexiones forman parte del mercado único de energía europeo por el que apuesta la Comisión Europea. Para ello no sólo se necesitan redes estables con alto grado de fiabilidad en el suministro, sino conexiones transnacionales, resultado de una perfecta coordinación entre los países que eviten los cuellos de botella en la transmisión de la energía eléctrica.

De acuerdo con las estadísticas del primer trimestre de 2014 publicadas por EWEA, a 1 de julio había instalados, y totalmente conectados a red, en aguas europeas un total de 2.304 aerogeneradores marinos, con una capacidad total instalada de 7.343 MW, en 73 parques eólicos marinos. Además la potencia eólica marina en construcción suma la impresionante cifra de 4.900 MW. Transportar a tierra la electricidad generada por estos parques es un reto, especialmente a medida que los parques se alejan más de la costa, reto que se ha logrado superar gracias a la tecnología de transmisión en alta tensión y corriente continua.

En las aguas alemanas del Mar del Norte, TenneT, operador de la red alemana de transmisión de electricidad, construye una gigantesca infraestructura para evacuar la electricidad de un total de 18 parques eólicos marinos mediante un total de diez plataformas de conversión y los correspondientes cables submarinos.

El trasporte de esta electricidad se realiza precisamente mediante la tecnología de transmisión en alta tensión y corriente continua, la más apropiada para este tipo de proyectos de transmisión de electricidad.

Artículo publicado en: FuturENERGY Septiembre 2014

ABB acaba de anunciar un importante avance en la tecnología de cables. Ha desarrollado y probado a 525 kilovoltios (kV) un cable extruido para transmisión en alta tensión y corriente continua (HVDC) para hacer más eficientes y económicas las instalaciones de generación renovable. Esta última innovación más que duplicará la capacidad de la mayor instalación actual, pasando de 1.000 MW a 2.600 MW. También extenderá el alcance del cable a distancias de 1.500 kilómetros (km), desde la anterior distancia de 1.000 km, a la vez que mantiene las pérdidas de transporte por debajo del 5 por ciento.

El nuevo cable tiene una tensión un 64 por ciento superior a los 320 kV del cable de esta tecnología de más tensión actualmente en funcionamiento. El sistema de cable a 525 kV puede utilizarse en aplicaciones submarinas o subterráneas, con lo que se convierte en la solución ideal para transportar electricidad a través de áreas densamente pobladas, por zonas costeras medioambientalmente sensibles, o en mar abierto.

Ulrich Spiesshofer, CEO de ABB comentó: “Este importante avance tecnológico hará viables proyectos de energías renovables que antes no lo eran, y jugará un papel decisivo en la utilización de cables subterráneos o submarinos de alta tensión, para integrar energías renovables a larga distancia”.

Al permitir el flujo de más energía a través de mayores distancias y con menores pérdidas, la tecnología de cable de ABB a 525 kV ofrece soluciones para países y compañías eléctricas, que buscan la forma de conseguir que sus sistemas de transporte de electricidad puedan integrar más energía renovable, generada en centrales solares y eólicas remotas. Un simple par de cables HVDC extruidos de 525 kV podrían, por ejemplo, transportar suficiente electricidad procedente de parques eólicos marinos gigantes, como para alimentar a dos millones de viviendas.

La nueva tecnología permite ahorros en inversiones y en gastos operativos. También promueve el desarrollo de redes en CC, donde ABB ha derribado un importante obstáculo tecnológico con el desarrollo de su interruptor híbrido HVDC.

Los cables de este innovador sistema utilizan un nuevo material aislante para CC, el polietileno entrelazado (XLPE) desarrollado por Borealis, un reconocido líder de la industria, así como también terminaciones y empalmes fabricados por ABB.

Los enlaces por cables HVDC son componentes esenciales de los sistemas futuros de energía sostenible, que necesitarán transportar grandes cantidades de electricidad a larga distancia, frecuentemente a través de o entre países. ABB es un líder mundial en sistemas de cable de alta tensión, con una base instalada en todo el mundo en diversas aplicaciones, entre las que se incluyen fuentes de alimentación en el centro de las ciudades (infeeds), suministro a plataformas marinas de petróleo y gas, interconexiones submarinas, y la integración de renovables. ABB ha puesto en marcha más de 25 conexiones por cable de CC y casi 100 por cable de CA en todo el mundo.

ABB presentó el sistema de cable extruido HVDC de 525 kV en la conferencia tecnológica de la Cigré en París, del 25 al 29 de agosto de 2014

Alstom Grid, la división de transmisión de electricidad del Grupo Alstom, ha ganado 3 nuevos contratos, por un valor total de 800 millones de euros, para el desarrollo de nuevos sistemas de transmisión de electricidad de corriente continua, también conocidas como autopistas de la electricidad. Los 3 nuevos proyectos se ubican en la India, Corea del Sur y Canadá. Los sistemas de transmisión en alta tensión y corriente continua (HVDC, en sus siglas en inglés) permiten el transporte eficiente de electricidad en grandes distancias. Transporta hasta un 30% más de electricidad que la tecnología tradicional de corriente alterna y refuerza las redes existentes con un mínimo impacto ambiental.

Alstom cuenta con más de 50 años de experiencia en el desarrollo de estas tecnologías. Entre sus principales referencias se encuentra el proyecto de HVDC más largo del mundo, ubicado en Brasil (2.375 km), así como diversos proyectos en desarrollo en Suecia, India o el Canal de la Mancha.

Proyecto en Corea del Sur para una zona con alta densidad de población
En Corea del Sur, la operadora Korea Electric Power Corporation (KEPCO) construirá una línea subterránea de corriente continua de alta tensión (HVDC) de 33 km desde la planta de Dangjin hasta Pyeongtaek, para abastecer las zonas densamente pobladas de la región de Seúl. Esta infraestructura cruzará la Bahía de Asanman para llevar la energía producida en la costa occidental, evitando la vuelta de 100 km que habría tenido que dar la alternativa en corriente alterna, y evitando la construcción de otra línea aérea. En este proyecto, Alstom ha sido adjudicado, a través de la joint venture KEPCO-Alstom Power Electronics Systems (KAPES), un contrato para diseñar y suministrar los equipos necesarios para este corredor energético de 33 km.

Transmisión rápida y eficiente de energía renovable en Canadá
Nalcor Energy, empresa que explota la red eléctrica canadiense, construirá una línea de transporte de corriente continua de alta tensión (HVDC) diseñada para preservar el frágil ecosistema y resistir el duro clima de Canadá. Esta nueva línea permitirá sustituir la generación a partir de petróleo de las provincias de Terranova y Nueva Escocia, por la energía hidroeléctrica generada en central de Muskrat Falls, en Labrador. Alstom ha sido adjudicado un contrato llave en mano para crear esta nueva conexión eléctrica con tecnología HVDC que unirá la región central de Labrador con la Isla de Terranova. El enlace de transmisión será capaz de transportar 900 MW de electricidad de origen hidroeléctrico a lo largo de 1.100 km de bosques y espacios protegidos.

Segunda fase para una “superautopista” de electricidad en la India
En los últimos 5 años, la capacidad de generación de electricidad de la India ha crecido un 50 por ciento. En cambio, la capacidad de transporte tan solo se ha incrementado en un 30 por ciento. Chhattisgarh, en el centro de la India, alberga un grupo de plantas térmicas independientes que generan unos 16GW de electricidad. El reto consiste en transportar de manera eficiente la electricidad generada hasta las zonas del norte del país, con déficit de generación eléctrica. Para transportar esta electricidad de forma eficiente y fiable, Power Grid Coroporation of India Limited ha desarrollado un proyecto para la construcción de una “superautopista de electricidad” de 6.000 MW entre Champa –región central de la India- y Kurukshetra – en el norte del país-, cubriendo una distancia total de 1.365 km. Actualmente, Alstom ya está desarrollando la primera fase de este proyecto, con un enlace de 800 kV y 3.000 MW. Ahora, Alstom ha sido adjudicado también para el desarrollo de la segunda fase de este proyecto, que añadirá otro enlace de 3.000 MW adicionales entre ambas regiones.

TECNOLOGÍA ESTRELLA PARA PARQUES EÓLICOS MARINOS

Los pasados 27 y 28 de mayo Siemens organizó un viaje de prensa, al que FuturENERGY tuvo el placer de asistir, para presentar las capacidades de la empresa en tecnología eólica marina. Y que mejor modo de presentarlas que sobrevolando en avioneta la zona del Mar del Norte denominada Helwin-Cluster para conocer Helwin 1, una de las plataformas marinas que la compañía ha desarrollado e instalado y que permitirá la evacuación hasta tierra firme de la energía producida por los parques eólicos marinos Nordsee Ost y Meerwind. El viaje continuó en tierra, con la visita a la plataforma Helwin 2, por aquel entonces aún en los Astilleros Heerema en Zwijndrecht, y hoy ya colocada en alta mar.

La tecnología de transmisión en alta tensión y corriente continua, más conocida por su acrónimo ingles HVDC, consiste básicamente en: una estación de conversión en la que la corriente alterna se
convierte en corriente continua, los cables de transmisión de electricidad, y otra estación de conversión que vuelve a transformar la corriente en alterna. Este tipo de sistemas de trasmisión, del que Siemens puso en marcha su primer proyecto en China en 2009 contando a día de hoy con un portfolio de más de 50 proyectos realizados, son especialmente útiles en el caso de las conexiones submarinas y particularmente cuando se trata de llevar a tierra la electricidad producida por los parques eólicos marinos.

Las distancias de los mismos hasta la costa, no menos de 80 km, hacen de esta tecnología la más apropiada para este tipo de proyectos. Baste señalar que la tecnología HVDC tiene entre un 30% y un 50% menos de pérdidas que los sistemas tradicionales de transmisión en corriente alterna, siendo al mismo tiempo capaz de transportar entre un 30% y un 40% más de energía.

Artículo publicado en: FuturENERGY Julio-Agosto 2014

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