HGÜ – Von den Anfängen bis zur Gegenwart

Mit der Hochspannungs-Gleichstromübertragung (HGÜ) entwickelte ABB vor mehr als 50 Jahren die Technologie für eine effiziente Stromübertragung über längere Strecken.

1954 ging in Schweden die erste HGÜ in Betrieb. Bis heute ist ABB auf dem Weltmarkt führend und entwickelt die Technologie immer weiter: Durch die – verglichen mit Wechselstrom – geringeren Verluste bei der Übertragung von Strom wird HGÜ künftig eine bedeutende Rolle spielen. Sei es bei Offshore-Windparks, wie sie beispielsweise in der Nordsee entstehen, oder bei Solarkraftwerken in den Wüsten der Erde, oder bei sogenannten Smart Grids. Überall dort, wo große Leistungen über weite Entfernungen transportiert werden sollen, bietet HGÜ entscheidende Vorteile.

ABB entwickelte mit der HGÜ-Technologie die Schlüsseltechnologie für den effizienten Ferntransport von Strom. Die erste kommerziell genutzte HGÜ errichtete das Unternehmen zwischen Gotland und dem schwedischen Festland. 1954 floss der erste Strom durch das 90 Kilometer lange, 10 Kilovolt und 20 Megawatt starke Unterwasserkabel. Dank dieser Pionierleistung erhielt ABB zahlreiche Folgeaufträge und entwickelte sich zum Marktführer bei HGÜ-Verbindungen. Die HGÜ-Technik kommt heute auf allen Kontinenten zum Einsatz und ist zur Sicherstellung einer zuverlässigen Stromversorgung sowohl für Industrie und Versorgungsunternehmen, als auch für die Verbraucher von hohem Nutzen.

Zwei verschiedene Systeme machen den verlustarmen Transport von Strom über lange Strecken möglich: Die klassische HGÜ und HVDC Light. HGÜ-Leitungen können nicht überlastet werden, sie gewährleisten die Zuverlässigkeit der Netze und lassen keine Spannungsschwankungen zu. Dies sind klare Vorteile gegenüber miteinander verbundenen Wechselstromsystemen, deren Leistung durch den Einsatz eines HGÜ-Systems verbessert werden kann. HVDC Light ist eine von ABB patentierte Technologie, die in diesem Jahr ihren zehnten Geburtstag feiert. Sie wurde speziell für die Stromübertragung unter der Erde sowie unter Wasser entwickelt und unterstreicht die Technologieführerschaft von ABB.

Das erste HVDC-Light-Projekt war eine 10 kV-Versuchsanlage in Hällsjön-Grängesberg (Schweden). Vor zehn Jahren wurde dann das erste kommerzielle HVDC-Light-System auf der schwedischen Insel Gotland in Betrieb genommen.
In den 90er Jahren verfügte Gotland, die 90 km vor der schwedischen Küste in der Ostsee liegt, bereits über eine Windkraftleistung von über 40 Megawatt, weitere Großprojekte waren in Planung. Hierfür wurden nicht nur zusätzliche Übertragungskapazitäten benötigt, sondern auch Technologien zur Beibehaltung der Stromqualität.

Die Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten von HVDC und HVDC Light sind vielseitig. Sie bieten Lösungen für die aktuellen gesellschaftlichen, wirtschaftlichen, politischen und ökologischen Herausforderungen an die Stromversorgung der Zukunft:

  • Netzverbund: Eine Reihe massiver Stromausfälle in den vergangenen Jahren hat zur Entwicklung einer Reihe von Plänen für neue, weiter reichende grenzüberschreitende Verbindungen der nationalen Stromnetze in der Europäischen Union und den Vereinigten Staaten geführt. Im Mittelpunkt dieser Überlegungen steht die Verbesserung der Zuverlässigkeit der Netze.

  • Reduzierung von und schnelle Instandsetzung nach Ausfällen: HGÜ-Leitungen können nicht überlastet werden. Die auf Gleichstrom basierende Technologie ermöglicht eine vollständige Kontrolle des Stromflusses. Mit HGÜ kann elektrischer Strom zwischen unterschiedlichen Netzen gehandelt werden, Ausfälle können isoliert und Spannungs-instabilitäten ausgeglichen werden. Zusätzlich zu den bisherigen Vorteilen der HGÜ-Systeme bietet HVDC Light die Fähigkeit zu sogenannten “Schwarzstarts“, also der Möglichkeit, Netze auch nach einem hundertprozentigen Ausfall wieder in Betrieb zu nehmen – besonders wichtig bei der Anbindung von Windenergie, die bei Windstille ebenfalls „ausfällt“.

  • Effiziente Übertragung über große Strecken: Beispiele aus allen Kontinenten demonstrieren die Leistungsfähigkeit und Effizienz der HGÜ-Technologie über große Distanzen. Die Stromverluste sind deutlich geringer als bei der Nutzung konventioneller Wechselstrom-Technologie zur Stromübertragung.

  • Integration erneuerbarer Energiequellen in bestehende Netze: HGÜ ist die ideale Technologie, um sicherzustellen, dass Strom aus erneuerbaren Energiequellen die weit von den Verbrauchszentren entfernt liegen effektiv in bestehende Stromnetze eingespeist werden kann. Aktuelle Beispiele sind die Anbindungen der weit entfernt liegenden Wasserkraftwerke in China und Brasilien.

  • Ökologischer Nutzen: Die unterirdische oder unterseeische Stromübertragung mittels HVDC Light bringt beachtliche Vorteile für die Umwelt mit sich. Die Kabel bestehen aus vernetztem Polyäthylen und sind ölfrei.
Marktentwicklungen

Der Energiebedarf der Welt steigt stetig. Gleichzeitig wird nach Wegen gesucht, um den Kohlenstoffdioxidausstoß zu reduzieren, ohne dadurch das Wirtschaftswachstum oder den sozialen Fortschritt zu hemmen. Die Erzeugung von Strom aus erneuerbaren Energien wie Wind, Wasser oder der Sonne, die häufig weit entfernt von den Verbrauchszentren stattfindet, nimmt immer mehr zu. Für die Einspeisung des so erzeugten Stroms in die bestehenden Netze ist HGÜ die Schlüssel-technologie.

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