పునరుత్పాదక ఇంధన ఉత్పత్తి యొక్క భవిష్యత్తు హెచ్‌విడిసి ప్రసారం ఎలా ఉంటుంది

నేటి పారిశ్రామిక ఆర్థిక వ్యవస్థలలో సమర్థవంతమైన మరియు సౌకర్యవంతమైన విద్యుత్ ప్రసార వ్యవస్థ యొక్క అవసరం స్థిరంగా ఉంది. విధాన రూపకర్తలు మరియు వాణిజ్య సంస్థలకు అనేక ఎంపికలు అందుబాటులో ఉన్నాయి, అధిక వోల్టేజ్ డైరెక్ట్ కరెంట్ (HVDC) ట్రాన్స్మిషన్ సిస్టమ్స్ శక్తి నిర్వహణ యొక్క సాధ్యమయ్యే యంత్రాంగాన్ని ఉద్భవించాయి.

ప్రత్యామ్నాయ కరెంట్ (ఎసి) ట్రాన్స్‌మిషన్ సిస్టమ్‌లపై బహుళ రెట్లు ప్రయోజనాలను అందిస్తున్నందున, హెచ్‌విడిసి టెక్నాలజీ అభివృద్ధి చాలా దూరాలకు విద్యుత్తు ప్రసారం చేసే విధానంలో సముద్ర మార్పును తెలియజేస్తుంది. హెచ్‌విడిసి ట్రాన్స్‌మిషన్ సిస్టమ్స్ తక్కువ ఉద్గారాలు మరియు ఖర్చు-పొదుపుల పరంగా ప్రయోజనాలను అందిస్తాయి, ఎక్కువ దూరం ఓవర్‌హెడ్‌ను మరియు తక్కువ దూరాలకు భూగర్భ లేదా నీటి అడుగున మోహరించినప్పుడు.

విద్యుత్తు ప్రయాణించే దూరంతో సంబంధం లేకుండా గరిష్ట అస్థిర సామర్థ్యం మరియు తక్కువ విద్యుత్ నష్టాలను అందించడం ద్వారా, HVDC ప్రసార వ్యవస్థలు ద్వీపాలు మరియు ఖండాలు వంటి సుదూర ప్రాంతాలలో విద్యుత్ ప్రసారానికి గణనీయమైన సామర్థ్యాన్ని సృష్టిస్తున్నాయి. హెచ్‌విడిసి టెక్నాలజీలలో పురోగతి పునరుత్పాదక విద్యుత్ వ్యవస్థలకు మార్గం సుగమం చేస్తుంది, ఇది హెచ్‌విడిసి ట్రాన్స్‌మిషన్ సిస్టమ్ మార్కెట్ యొక్క సానుకూల భవిష్యత్తు అవకాశాలను సూచిస్తుంది, ఇది 2018 లో దాదాపు 7.4 బిలియన్ డాలర్ల విలువైనది.

HVDC ట్రాన్స్మిషన్: రెన్యూవబుల్స్ యొక్క కొత్త యుగానికి విద్యుత్ సూపర్ హైవే

పునరుత్పాదక వనరుల ఆధారంగా కొత్త ఇంధన వ్యవస్థను అభివృద్ధి చేసి అమలు చేస్తున్న హెచ్‌విడిసి ట్రాన్స్‌మిషన్ సిస్టమ్స్ మంచంలా అభివృద్ధి చెందుతున్నాయి. పునరుత్పాదక ఇంధన వ్యవస్థలు, సౌర మరియు పవన విద్యుత్ ప్రాజెక్టులు తరచుగా చాలా అస్థిరతతో ఉంటాయి మరియు మారుమూల ప్రాంతాల్లో ఉంటాయి. ఎప్పటికప్పుడు అభివృద్ధి చెందుతున్న హెచ్‌విడిసి సాంకేతిక పరిజ్ఞానం కొత్త ఇంధన ఆర్థిక వ్యవస్థలో ఎక్కువ దూరం ప్రయాణించే హెచ్‌విడిసి ట్రాన్స్‌మిషన్ లైన్లతో గరిష్ట సామర్థ్యాన్ని మరియు శక్తిని కనీస నష్టాలతో రవాణా చేయగలదు.

HVDC లైన్లు "విద్యుత్ సూపర్ హైవేస్" గా మారుతున్నాయి, ఇవి పునరుత్పాదక విద్యుత్ ఉత్పత్తి వ్యవస్థల యొక్క భవిష్యత్తును మూడు విధాలుగా వేగవంతం చేస్తున్నాయి-ఇప్పటికే ఉన్న విద్యుత్ ప్లాంట్లను అనుసంధానించడం, కొత్త సౌర విద్యుత్ కేంద్రాలను అభివృద్ధి చేయడం మరియు ఆఫ్షోర్ విండ్ ఎనర్జీ ప్రాజెక్టులను సమగ్రపరచడం. పవర్ సెమీకండక్టర్స్, హై-వోల్టేజ్ కేబుల్స్ మరియు కన్వర్టర్లు హెచ్‌విడిసి టెక్నాలజీ యొక్క ముఖ్య భాగాలలో ఒకటి, ఇవి ఆధునిక డైరెక్ట్ కరెంట్ (డిసి) ట్రాన్స్‌మిషన్ సిస్టమ్‌కు ప్రత్యేకమైన లక్షణాలను తెస్తాయి.

కొత్త విద్యుత్ కేంద్రాలను నిర్మించాల్సిన అవసరాలను హెచ్‌విడిసి ప్రసార వ్యవస్థల విస్తరణతో వాయిదా వేయవచ్చు, ఎందుకంటే ఇది మరింత సమర్థవంతంగా పనిచేయడానికి వివిధ విద్యుత్ వ్యవస్థలను ఒకదానితో ఒకటి కలుపుతుంది. కొత్త విద్యుత్ వ్యవస్థ పెద్ద జలవిద్యుత్ వనరుల నుండి వచ్చే ఎక్కువ ఆర్థిక మరియు పర్యావరణ లాభాలను పొందగలదు, ఇవి సాంప్రదాయ విద్యుత్ వ్యవస్థలలో ఉష్ణ ఉత్పాదక వ్యవస్థలను HVDC ప్రసార మార్గాల ద్వారా భర్తీ చేస్తాయి.

కొత్త పునరుత్పాదక ఇంధన ఆర్థిక వ్యవస్థ యొక్క సవాళ్లను పరిష్కరించడానికి విశ్వసనీయమైన మరియు సౌకర్యవంతమైన ఇంటర్‌కనెక్టడ్ గ్రిడ్‌లను అందించడానికి పునరుత్పాదక విద్యుత్ వనరులను పెద్ద ఎత్తున ఏకీకృతం చేయడానికి హెచ్‌విడిసి ట్రాన్స్మిషన్ పవర్ సూపర్ హైవేగా మారింది. HVDC ట్రాన్స్మిషన్ గ్రిడ్లు HVDC పవర్ సూపర్ హైవేల మధ్య లోడ్ బ్యాలెన్సింగ్ మరియు సౌర ప్రాజెక్టులు మరియు ఆఫ్షోర్ విండ్ పవర్ స్టేషన్లలో లైన్లు మరియు కన్వర్టర్ స్టేషన్ల భాగస్వామ్యాన్ని అనుమతిస్తుంది. తద్వారా, HVDC ట్రాన్స్మిషన్ సిస్టమ్స్ యొక్క విస్తరణ అటువంటి విద్యుత్ నెట్వర్క్లలో రిడెండెన్సీ మరియు విశ్వసనీయతను అందించే ఆర్థికంగా లాభదాయకమైన మార్గంగా పరిగణించబడుతుంది.

అదనంగా, హెచ్‌విడిసి ట్రాన్స్‌మిషన్ సిస్టమ్స్ ప్రస్తుతం ఉన్న రైట్-ఆఫ్-వే సవాళ్లకు సాధ్యమైన పరిష్కారాలను కూడా అందిస్తున్నాయి. ఓవర్‌హెడ్‌ను మోహరించిన ఒక హెచ్‌విడిసి ట్రాన్స్‌మిషన్ సిస్టమ్ డబుల్ సర్క్యూట్ ఎసి ట్రాన్స్‌మిషన్ లైన్ కంటే నమ్మదగినదని రుజువు చేస్తుంది. ఒక హెచ్‌విడిసి మౌలిక సదుపాయాలు భూగర్భ మరియు సబ్‌సీ అనువర్తనాలలో ఇన్సులేట్ చేయబడిన హెచ్‌విడిసి కేబుళ్లను ఉపయోగించడం ద్వారా విద్యుత్ తాత్కాలిక సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తాయి, ఇది సరైన-మార్గం అనుమతించే ప్రక్రియలను వేగవంతం చేస్తుంది. అంతేకాకుండా, హెచ్‌విడిసి ట్రాన్స్‌మిషన్ సిస్టమ్స్‌ను ప్రస్తుత ఎసి లైన్ల ప్రక్కనే లేదా వాటిపై కూడా వ్యవస్థాపించవచ్చు, ఇది సరైన మార్గం భూ వినియోగానికి అవసరాలను తగ్గిస్తుంది.

హెచ్‌విడిసి ట్రాన్స్‌మిషన్ సిస్టమ్స్‌లో వోల్టేజ్ సప్లై కన్వర్టర్స్ (విఎస్‌సి) టెక్నాలజీ

HVDC ట్రాన్స్మిషన్ సిస్టమ్స్ ప్రస్తుత-సోర్స్, లైన్-కమ్యూటెడ్ కన్వర్టర్లను (LCC) ఉపయోగిస్తాయి, వీటికి సిరీస్ కెపాసిటర్లు, షంట్ బ్యాంకులు లేదా ఫిల్టర్లు పనిచేయడానికి రియాక్టివ్ శక్తి అవసరం. ఏదేమైనా, సాంప్రదాయిక HVDC ట్రాన్స్మిషన్ సిస్టమ్ AC నెట్‌వర్క్‌కు డైనమిక్ వోల్టేజ్ మద్దతును అందించడంలో విఫలమవుతుంది మరియు సిస్టమ్ వోల్టేజ్‌ను ఆమోదయోగ్యమైన పరిధిలో, కావలసిన సహనం లోపల నియంత్రించగలదు. పర్యవసానంగా, వోల్టేజ్ సరఫరా కన్వర్టర్లు సాంప్రదాయ హెచ్‌విడిసి ట్రాన్స్‌మిషన్ సిస్టమ్స్‌లో ఉపయోగించబడతాయి, ఎసి నెట్‌వర్క్‌కు డైనమిక్ వోల్టేజ్ నియంత్రణను అందించటమే కాకుండా వ్యవస్థలో విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని నియంత్రించడానికి కూడా.

VSC టెక్నాలజీపై ఆధారపడిన HVDC ట్రాన్స్మిషన్ సిస్టమ్స్ ఎటువంటి క్రియాశీలక మరియు రియాక్టివ్ శక్తిపై స్వతంత్ర నియంత్రణను అందించగలవు. VSC- ఆధారిత HVDC ట్రాన్స్‌మిషన్‌లో IGBT కవాటాల మార్పిడి పల్స్ వెడల్పు మాడ్యులేషన్ (PWM) ను అనుసరిస్తుంది, ఇది స్థిరమైన DC వోల్టేజ్‌తో కన్వర్టర్ AC అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ యొక్క దశ కోణం మరియు వ్యాప్తిని సర్దుబాటు చేయడానికి వ్యవస్థను అనుమతిస్తుంది.

అదనంగా, VSC- ఆధారిత HVDC ట్రాన్స్మిషన్ సిస్టమ్స్ రెండు స్వతంత్ర నియంత్రణ మరియు రక్షణ వ్యవస్థలను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి డిజిటల్ సిగ్నల్ ప్రాసెసర్లు మరియు మైక్రోకంట్రోలర్లను కలిగి ఉంటాయి మరియు అధిక విశ్వసనీయతను నిర్ధారించడానికి పునరావృతతను అందిస్తాయి. హెచ్‌విడిసి ట్రాన్స్‌మిషన్ సిస్టమ్స్‌లో ఎల్‌సిసి టెక్నాలజీపై విఎస్‌సి టెక్నాలజీ పట్ల తుది వినియోగదారుల మొగ్గు దీనికి కారణమని పేర్కొంది.

VSC- ఆధారిత HVDC వ్యవస్థలు HVDC ట్రాన్స్మిషన్ సిస్టమ్ మార్కెట్లో జనాదరణను పెంచుతున్నాయి, మార్కెట్ యొక్క ఆదాయ వాటాలో 55% పైగా ఉన్నాయి. అధిక రేటెడ్ ట్రాన్స్మిషన్ అనువర్తనాలకు సాపేక్షంగా ఖరీదైన ఎంపిక అయినప్పటికీ, సాంప్రదాయ హెచ్విడిసి ట్రాన్స్మిషన్ సిస్టమ్స్ కోసం విఎస్సి ఆధారిత ట్రాన్స్మిషన్ టెక్నాలజీ వయస్సు వచ్చింది.

ప్రపంచవ్యాప్తంగా అమలు చేయబడిన పునరుత్పాదక ఇంధన ప్రాజెక్టులలో హెచ్‌విడిసి ప్రసారం యొక్క విశ్వసనీయతను పెంచడానికి హెచ్‌విడిసి ట్రాన్స్‌మిషన్ సిస్టమ్ మార్కెట్‌లోని ప్రముఖ కంపెనీలు విఎస్‌సి సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని అవలంబిస్తున్నాయి. ఉదాహరణకు, తోషిబా ఎనర్జీ సిస్టమ్స్ & సొల్యూషన్స్ కార్పొరేషన్ - జపాన్ విద్యుత్ ఉత్పత్తి వ్యవస్థల తయారీదారు - జపనీస్ ప్రధాన భూభాగాన్ని (హోన్షు) ఉత్తర ద్వీపమైన హక్కైడోకు అనుసంధానించే VSC- ఆధారిత HVDC ట్రాన్స్మిషన్ లింక్‌ను మార్చి 2019 లో ప్రకటించినట్లు కంపెనీ తెలిపింది. ఇది జపాన్ యొక్క మొట్టమొదటి VSC- ఆధారిత HVDC వ్యవస్థ అని ప్రకటించింది, ఇది అన్ని సమయాల్లో 600 మెగావాట్ల ఇంటర్ కనెక్షన్ సామర్థ్యాన్ని నిర్ధారిస్తుంది.

శక్తి, భారీ ఎలక్ట్రికల్ పరికరాలు మరియు ఆటోమేషన్ టెక్నాలజీ విభాగాలలో పనిచేస్తున్న స్విస్-స్వీడిష్ బహుళజాతి సంస్థ అయిన ఏప్రిల్ 2019 లో, వి.ఎస్.సి. జపాన్‌లో హిగాషి-షిమిజు సబ్‌స్టేషన్ కోసం ఆధారిత హెచ్‌విఎస్‌సి ట్రాన్స్మిషన్ సిస్టమ్. విఎస్‌సి ఆధారిత హెచ్‌విడిసి ట్రాన్స్‌మిషన్ సిస్టమ్స్‌లో రెండు విఎస్‌సి కన్వర్టర్లు (ఒక్కొక్కటి 300,000 కిలోవాట్లు) ఉంటాయని, హిటాచీ ఈ వ్యవస్థను నిర్మిస్తుందని కంపెనీ ప్రకటించింది, ఇందులో హిటాచీ కన్వర్టర్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు మరియు ఎబిబి హెచ్‌విడిసి కన్వర్టర్ కంట్రోల్ అండ్ ప్రొటెక్షన్ సిస్టమ్‌తో ఉంటాయి.

పునరుత్పాదక శక్తి ప్రసారానికి అల్ట్రా హెచ్‌విడిసి (యుహెచ్‌విడిసి) ఇన్‌ఫ్రాస్ట్రక్చర్‌లో పురోగతి

UHVDC ట్రాన్స్మిషన్ సిస్టమ్ యొక్క అభివృద్ధి HVDC ట్రాన్స్మిషన్ టెక్నాలజీలో తాజా పురోగతిలో ఒకటి, ఇది కనీసం 800 kV యొక్క DC వోల్టేజ్ ప్రసారాన్ని అనుమతిస్తుంది; సాంప్రదాయిక HVDC ట్రాన్స్మిషన్ సిస్టమ్ సాధారణంగా 100 kV నుండి 600 kV మధ్య వోల్టేజ్లను ఉపయోగిస్తుంది. కొత్త గ్లోబల్ ఎనర్జీ ఎకానమీ క్రమంగా ఖండాంతర-స్థాయి పవర్ గ్రిడ్ల వైపు కదులుతున్నప్పుడు, UHVDC ట్రాన్స్మిషన్ వ్యవస్థలు ప్రపంచవ్యాప్తంగా అపారమైన ప్రాముఖ్యతను పొందే అవకాశం ఉంది.

అభివృద్ధి చెందిన దేశాలు UHVDC ప్రసార వ్యవస్థలకు అత్యంత అనుకూలమైన మార్కెట్లలో ఒకటి, ఎందుకంటే అభివృద్ధి చెందిన దేశాలు పెద్ద మొత్తంలో పునరుత్పాదక శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తున్నాయి. ఉత్తర అమెరికా మరియు యూరప్‌లు హెచ్‌విడిసి ట్రాన్స్‌మిషన్ సిస్టమ్స్‌కు అతిపెద్ద మార్కెట్లలో ఒకటి, ఎందుకంటే ఈ ప్రాంతాలలో పాలకమండలి వారి వాతావరణ లక్ష్యాలను చేరుకోవటానికి హెచ్‌విడిసి మౌలిక సదుపాయాలను అభివృద్ధి చేయడానికి భారీగా పెట్టుబడులు పెడుతోంది.

హెచ్‌విడిసి ప్రసార వ్యవస్థలను అమలు చేసిన ప్రముఖ యూరోపియన్ దేశాలలో యునైటెడ్ కింగ్‌డమ్ ఒకటి. నార్వే, ఐర్లాండ్, ఫ్రాన్స్ మరియు హాలండ్‌తో సహా పలు పొరుగు దేశాలతో యుకె హెచ్‌విడిసి సంబంధాలను పంచుకుంటుంది. అదనంగా, యునైటెడ్ స్టేట్స్ స్వచ్ఛమైన ఇంధన ఉత్పత్తిలో పెట్టుబడులను పెంచుతోంది, మరియు దేశంలో హెచ్విడిసి ట్రాన్స్మిషన్ యొక్క స్వీకరణ వేగంగా పెరుగుతోంది. యుఎస్‌లో ఎప్పటికప్పుడు విస్తరిస్తున్న అంతర్రాష్ట్ర విద్యుత్ సూపర్ హైవే వ్యవస్థలు ఉత్తర అమెరికాను హెచ్‌విడిసి ట్రాన్స్మిషన్ సిస్టమ్‌కు అతిపెద్ద మార్కెట్‌గా చేస్తాయి, ప్రపంచ మార్కెట్లో దాదాపు నాలుగవ వంతు ఆదాయ వాటా ఉంది.

ఏదేమైనా, అభివృద్ధి చెందుతున్న ఆర్థిక వ్యవస్థలు హైడ్రోపవర్ స్టేషన్లు మరియు పవన విద్యుత్ ప్రాజెక్టుల అభివృద్ధితో పునరుత్పాదక ఇంధన ఉత్పత్తిలో మంచి వృద్ధిని చూపుతున్నాయి. అభివృద్ధి చెందుతున్న దేశాలు పెద్ద ఎత్తున సౌర మరియు పవన శక్తి ప్రాజెక్టులకు నిలయంగా ఉన్నాయి మరియు ఈ దేశాలలో నిరంతరం పెరుగుతున్న విద్యుత్ డిమాండ్‌ను తీర్చడానికి UHVDC ప్రసార వ్యవస్థలను అవలంబిస్తున్నారు.

మొదట UHVDC ట్రాన్స్మిషన్ వ్యవస్థను అవలంబించిన ప్రపంచంలోని ప్రముఖ దేశాలలో చైనా ఒకటి. 2010 లో, ప్రపంచంలోని మొట్టమొదటి UHVDC ట్రాన్స్మిషన్ మార్గాన్ని చైనాలోని షాంఘై మరియు జియాంగ్జియాబా మధ్య 6.4 GW శక్తి రేటింగ్ మరియు మొత్తం పొడవు 1,907 కిమీలతో నిర్మించారు. 2017 నాటికి, దేశంలో కనీసం 21 కొత్త UHVDC ప్రసార మార్గాలను అభివృద్ధి చేయడానికి 400 బిలియన్ యువాన్లకు (US $ 57 బిలియన్లు) పెట్టుబడి పెట్టారు.

జనరల్ ఎలక్ట్రిక్ కంపెనీ (జిఇ) - ఒక అమెరికన్ బహుళజాతి సమ్మేళనం - భారతదేశంలోని ఛత్తీస్‌గ h ్‌లో రెండు దశల హెచ్‌విడిసి విద్యుత్ ప్రసార వ్యవస్థ యొక్క మొదటి 1,500 మెగావాట్ల దశను 2017 లో ఆమోదించింది. పవర్ గ్రిడ్ కార్పొరేషన్ ఆఫ్ ఇండియా లిమిటెడ్ - భారత ప్రభుత్వ యాజమాన్యంలోని విద్యుత్ వినియోగం కంపెనీ - ఈ ప్రాజెక్టులో 6,300 కోట్ల రూపాయలకు పైగా పెట్టుబడి పెట్టారు. 2018 డిసెంబర్‌లో 5,200 కోట్ల రూపాయల పెట్టుబడితో ప్రాజెక్టు సామర్థ్యాన్ని 6,000 మెగావాట్లకు అప్‌గ్రేడ్ చేసినట్లు విద్యుత్ మంత్రిత్వ శాఖ ప్రకటించింది. ఇది భారతదేశంతో పాటు ప్రపంచంలోనే మొదటి యుహెచ్‌విడిసి ప్రాజెక్టు అని జిఇ ప్రకటించింది, ఇది 1,287 3,000 మెగావాట్ల వరకు ప్రసార శక్తితో కిమీ శక్తి సూపర్ హైవే.

చైనా మరియు భారతదేశం వంటి అభివృద్ధి చెందుతున్న ఆర్థిక వ్యవస్థలలో UHVDC ప్రసార వ్యవస్థలను ఎక్కువగా స్వీకరించడంతో, ఆసియా పసిఫిక్ ప్రాంతం (జపాన్ మినహా) HVDC ప్రసార వ్యవస్థలకు అధిక-వృద్ధి మార్కెట్‌గా అభివృద్ధి చెందుతోంది. విద్యుత్ ప్రసార మరియు పంపిణీ (టి అండ్ డి) రంగంలో భవిష్యత్ పోకడలు పునరుత్పాదక విద్యుత్ వనరుల మిశ్రమం ద్వారా బాగా ప్రభావితమవుతాయి.

టి అండ్ డి రంగంలో పెట్టుబడులు పెరగడం రాబోయే సంవత్సరాల్లో పునరుత్పాదక ఇంధన ఉత్పత్తిని పెంచుతుంది. పర్యవసానంగా, కొత్త ఇంధన ఉత్పాదక సవాళ్లను నిర్వహించడానికి మరియు రాబోయే సంవత్సరాల్లో పునరుత్పాదక వనరులను సమగ్రపరచడానికి అనువైన మరియు ఆర్థిక పరిష్కారంగా HVDC ప్రసార వ్యవస్థలను ప్రపంచవ్యాప్తంగా స్వీకరించడానికి ఇది ప్రేరేపిస్తుంది.