60 Jahre HVDC Weltweiter Rückblick der Entwicklung und Ausblick für Deutschland

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1 Stefan Habild, ABB AG, Geschäftsbereichsleiter Grid Systems Jahre HVDC Weltweiter Rückblick der Entwicklung und Ausblick für Deutschland

2 Uno Lamm - The Father of HVDC With ABB: Dr. Uno Lamm managed the project to develop a high-voltage mercury arc valve and is often called, The Father of HVDC. During his career, Lamm obtained 150 patents In 1980, the IEEE established the Uno Lamm HVDC award April 15, 2014 Slide 2

3 1954 Gotland link The first HVDC link The world s first commercial HVDC link was completed between Gotland and the Swedish mainland in 1954 by ABB. 100 km long, the link could transport 20 MW at 100 kv. April 15, 2014 Slide 3

4 Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung ist keine neue Technologie Erste kommerzielle HGÜ Verbindung wurde 1954 in Betrieb genommen (100 kvdc, 20 MW) April 15, 2014 Slide 4

5 Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung ist keine neue Technologie 1954 Erste kommerzielle HVDC mit Quecksilberdampfgleichrichter 1970 Erste Thyristor-Ventile für HVDC 1980 Die größte Leistung, Itaipu MW 1997 Erste kommerzielle HVDC Light Installation 2008 NorNed, das längste Seekabel geht in Betrieb 2009 BorWin1, erste Netzanbindung für einen Offshore Windpark kv HVDC Übertragung in Betrieb April 15, 2014 Slide 5

6 Entwicklung der HVDC Technologien Rasante Leistungssteigerung speziell bei HVDC Light 3000 Übertragungsleistung je Pol Classic MW Light MW Classic kv Light kv Inbetriebnahmejahr HVDC-Light -Systeme seit 1997 in Betrieb Seit Mitte der 90er-Jahre schnelle Entwicklung wegen der Anforderungen der aufstrebenden Märkte (HVDC Classic) und Europas/USA (HVDC Light ) April 15, 2014 Slide 6

7 1997 The birth of HVDC Light the first SVC In 1997, the world s first HVDC Light transmission was installed by ABB on the very same place the world s first three-phase transmission was installed in April 15, 2014 Slide 7

8 2010 Ultra HVDC More power over longer distances Transmitting at ultra-high voltages means even more power over longer distances with lower losses. ABB commissioned the world s first UHVDC link to go into commercial operation, Xiangjiaba- Shanghai, in China in April 15, 2014 Slide 8

9 2012 Hybrid HVDC breaker April 15, 2014 Slide 9

10 From P-t-P to Multiterminal and DC grids Point-to-point HVDC transmissions have been a fact for 60 years and multi-terminal systems are evolving today. Today there are advanced visions of overlay DC grids that can stabilize existing AC grids as the demand for more renewable energy increases. April 15, 2014 Slide 10

11 Global presence HVDC links delivered by ABB April 15, 2014 Slide 11

12 HGÜ für die Energiewende Einige wegweisende HGÜ-Projekte der letzten Jahre North-East Agra Technologie: HVDC Classic Besonderheit: Multiterminalsystem 2000 MW Überlast Leistung: 6000 MW DC Spannung: 800 kv Inbetriebnahme: 2014 Caprivi Link Technologie: HVDC Light Besonderheit: Freileitung Bi-Pol Leistung: 300 MW DC Spannung: 350 kv Inbetriebnahme: 2010 NO DK Skagerrak 4 Technologie: HVDC Light Besonderheit: 500 kv VSC Hybrid HGÜ Leistung: 715 MW DC Spannung: 500 kv Inbetriebnahme: 2014 DolWin2 Technologie: HVDC Light Besonderheit: Netzanbindung von Offshore Wind Leistung: > 900 MW DC Spannung: 320 kv Inbetriebnahme: 2015 November 5, 2012 Slide 12

13 Energiewende in Deutschland Treiber für den Einsatz von HGÜ Offshore Wind Development High requirements on standardization New Political target corridor decided Each year one DC offshore grid connection Onshore Grid Reinforcement Integration of onshore & offshore wind power Nuclear power plants are to be shut down Power flows change rapidly (North South) Electricity Trading EU commission wants open electricity markets Interconnection of electricity markets Valid business case due to price differences DC Overlay Grids Onshore and Offshore Overlay grids Combining grid connections & interconnectors DC Breaker and Standardization are crucial April ABB 15, Group 2014 Slide 13 April 15, 2014 Slide 13

14 HGÜ für die Energiewende in Deutschland Akzeptanz bei der Bevölkerung Erhöhung der Akzeptanz für Netzausbau mit HGÜ und damit auch der Akzeptanz für Konverterstationen ist ein Thema welches wir aktiv angehen müssen. ABB , ABB-Pressekonferenz Slide 14

15 Visions of the future More power: 10,0000 MW using 1,100 UHVDC. Equals about 10 power plants in one line. Lower losses Smaller footprint Longer distances Multiterminal and DC grids - Not a revolution but an evolution April 15, 2014 Slide 15

16 HGÜ für die Energiewende in Deutschland Installierte Leistung und Anwendungsgebiete der HGÜ Klassische Anwendungsgebiete Übertragung großer Leistungen über weite Strecken Asynchrone Verbindung von Drehstromnetzen (auch als HGÜ- Kurzkupplung) Seekabelverbindungen Bis 2020 werden über 200 Gigawatt an zusätzlicher Leistung erwartet Neue Anwendungsgebiete Anbindung von Offshore-Windparks Verstärkung und Stabilisierung bestehender Drehstromnetze durch parallelen Betrieb von HGÜ-Systemen Aufbau von überlagerten DC-Netzen (HVDC Overlay-Netze) ABB , ABB-Pressekonferenz Slide 16

17 HGÜ für die Energiewende in Deutschland Zusammenfassung und Ausblick Hochspannungs-Gleichstrom- Übertragung bereits in vielen Ländern der Welt und auch in Deutschland im Einsatz VSC-HGÜ hat eine rasante Entwicklung hinter sich und bietet in Multi-terminaloder Netzkonfigurationen weitere Effizienzpotentiale DC-Leistungsschalter ist verfügbar, damit ist die Planung und der Bau von Multi-Terminal-Systemen oder Netzen möglich HGÜ-Technologie als Ergänzung des Drehstrom-Übertragungsnetzes, kann bereits heute als Netzstruktur geplant werden. ABB , ABB-Pressekonferenz Slide 17

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