Tại sao HVDC là sự lựa chọn tất yếu

Khi ngành công nghiệp gió ngoài khơi toàn cầu di chuyển vào các lãnh thổ đại dương sâu hơn và rộng lớn hơn, công nghệ truyền tải đang trải qua sự thay đổi sâu sắc từ HVAC sang HVDC. Với độ suy giảm ở khoảng cách xa cực thấp và khả năng điều khiển vượt trội, HVDC đã trở thành lựa chọn kỹ thuật duy nhất cho các dự án biển sâu quy mô gigawatt.

Các nút thắt vật lý của HVAC

Cáp ngầm HVAC tạo ra dòng sạc điện dung lớn trên khoảng cách xa, điều này không chỉ tiêu tốn không gian để truyền tải điện năng mà còn gây mất ổn định điện áp. Để bù đắp điều này, các nền tảng phải lắp đặt các thiết bị đền bù khổng lồ và đắt tiền, khiến các dự án biển sâu không khả thi về mặt tài chính.

Ưu điểm cốt lõi của HVDC

HVDC thiếu từ trường xen kẽ khi hoạt động ở trạng thái ổn định, nghĩa là không tạo ra dòng điện sạc; khả năng mang dòng điện của nó có thể được sử dụng 100% cho công suất tác dụng. Công nghệ VSC-HVDC tiên tiến giúp loại bỏ các bộ lọc AC cồng kềnh, giảm đáng kể diện tích và trọng lượng của giàn khoan ngoài khơi.

Điểm hòa vốn kinh tế và xu hướng tương lai

Mặc dù HVDC có CapEx ban đầu cao, nhưng khi khoảng cách vượt quá 50-120 km, chi phí vận hành cực thấp sẽ mang lại lợi thế tuyệt đối cho LCOE tổng thể. Các dự án mang tính bước ngoặt như Rudong của Trung Quốc (1100MW) và Dogger Bank của Anh (3600MW) đã áp dụng thành công công nghệ này. Ngành công nghiệp hiện đang nhanh chóng tiến tới lưới điện siêu cao áp 525kV và lưới DC đa đầu cuối (MTDC) để giảm rủi ro ngừng hoạt động của hệ thống.

Câu hỏi thường gặp

Câu hỏi 1: Tại sao gió ngoài khơi không thể sử dụng các giải pháp truyền tải điện xoay chiều phổ biến trên bờ?

Đáp: Truyền tải trên bờ phụ thuộc vào đường dây trên không có điện dung thấp. Gió ngoài khơi đòi hỏi phải có cáp ngầm được chôn dưới đất, có điện dung cao khiến nguồn điện xoay chiều bị tắc nghẽn bởi dòng sạc lớn trên khoảng cách xa. Vì vậy, việc truyền DC là bắt buộc.

Câu hỏi 2: Các trạm chuyển đổi HVDC quy mô lớn ngoài khơi có gây hại cho hệ sinh thái biển không?

Đáp: Sự can thiệp từ tính và thị giác là tối thiểu. Tuy nhiên, các bệ chuyển đổi tạo ra lượng nhiệt rất lớn và các hệ thống làm mát vòng hở hiện tại thải ra nước ấm có thể làm thay đổi nhiệt độ cục bộ. Để giải quyết vấn đề này, ngành đang đẩy nhanh quá trình thương mại hóa hệ thống làm mát vòng kín.