Na een HV XLPE kabelsysteem voor gelijkstroomtoepassingen te hebben gekwalificeerd, breidt Nexans haar technologie-portfolio voor deze groeiende markt uit met de ontwikkeling van een supergeleidende DC-kabel voor 200 kV. Dergelijke supergeleidende kabels zullen naar verwachting het efficiëntste systeem vormen voor het transport van gigawatt stroom.
Nexans heeft een succesvolle test afgerond van ’s werelds eerste hoge temperatuur supergeleidersysteem (HTS) voor gelijkstroom van 200 kV. Dit resultaat vormt een belangrijke stap in het aantonen dat ondergrondse HVDC supergeleidende kabels in staat zijn om de enorme vermogens (tot enkele gigawatt) te vervoeren die nodig zijn voor projecten als het supergridplatform voor de uitwisseling van hernieuwbare energie Tres Amigas, in de VS.
De spanningstesten werden uitgevoerd door het Nexans hoogspanningslab in Hannover. Een prototype van de supergeleidende HVDC-kabel werd samen met een eindaansluiting onderworpen aan een reeks testen volgens de eisen van het CIGRE (Conférence Internationale des Grands Réseaux Electriques à Haute Tension). Een spanning van 360 kV – 1,8 keer de normale bedrijfsspanning – werd gedurende enkele uren getest. Daarnaast werd het systeem bij een nominale spanning van 200 kV ook met succes onderworpen aan overspanning zoals die zich voordoet bij blikseminslag of het openen of sluiten van het circuit.
De HVDC HTS-kabel is gebaseerd op een soortgelijke configuratie als de 138 kV -kabel voor wisselstroom die is aangelegd in Long Island in de VS (installatie ontwikkeld en aangelegd door Nexans, in bedrijf sinds 2008). Nexans heeft zich bij de ontwikkeling gefocust op de eindaansluiting (het aansluiten van de kabel op het elektriciteitsnet), die geheel anders is dan die bij wisselstroomsystemen.
Volgende stappen – zeer hoge stroom en verbindingsmoffen
De volgende stap voor Nexans is om dit HTS-kabelsysteem geschikt te maken voor de zeer hoge stroom (tot 12 500 A) nodig om enkele gigawatt te kunnen transporteren, zodat volop geprofiteerd kan worden van de lage verliezen van de HTS-kabels. Nexans zal ook aangepaste verbindingsmoffen ontwikkelen om zowel installatie van lange lengtes HTS-kabels als ook reparaties mogelijk te maken.
Tres Amigas-project – gebaseerd op HVDC HTS-kabels
Het Tres Amigas-project zou leiden tot de eerste supergrid voor hernieuwbare energie in de VS, met als doel een snellere omschakeling naar hernieuwbare energie en de verbetering van de betrouwbaarheid van het Amerikaanse net. Het project in Clovis (New Mexico) zal voor het eerst de drie Amerikaanse elektriciteitsnetten Eastern Interconnection, Western Interconnection en Texas Interconnection met elkaar verbinden.
De drie netten zouden worden verbonden door ‘supergeleidende elektriciteitsleidingen’, bestaande uit HVDC-voedingskabels en VSC (Voltage Source Converter) wisselstroom/gelijkstroom-transformatoren. Het Tres Amigas platform voor hernieuwbare energie zou een elektriciteitscircuit van 9,6 km zijn dat in staat is om enkele gigawatts aan hernieuwbare energie evenwichtig tussen de drie netten te verdelen.
Ondergrondse HVDC HTS-kabels zouden met een rendement van bijna 100 procent meerdere gigawatt energie kunnen transporteren tussen elk van de drie transformatorstations van het platform. Niet alleen zijn HTS-kabels veel efficiënter dan enige andere transmissiemanier, ze bieden ook een beduidend hogere vermogensdichtheid zodat meer energie kan worden getransporteerd.


