ภาพรวม

ความสามารถในการควบคุมการไหลของกระแสไฟฟ้าผ่านวงจรเรียงกระแส HVDC และอินเวอร์เตอร์, การนำไปประยุกต์ใช้งานในการเชื่อมต่อกับโครงข่ายที่ไม่ synchronize กัน, การนำไปใช้กับเคเบิลใต้น้ำที่การเชื่อมต่อด้วยระบบ HVDC ถูกนำมาใช้ระดับประเทศหรือภูมิภาคสำหรับการแลกเปลี่ยนพลังงาน (ในอเมริกาเหนือการเชื่อมต่อ HVDC ได้แบ่งหลายส่วนของประเทศแคนาดาและสหรัฐอเมริกาเข้าสู่หลายๆภูมิภาคไฟฟ้าข้ามพรมแดนของประเทศ แม้ว่าวัตถุประสงค์ของการเชื่อมต่อเหล่านี้จะยังคงอยู่ในการเชื่อมต่อกริด AC ที่ไม่ได้ synchronize ของแต่ละประเทศก็ตาม) windfarms ในทะเลยังต้องการสายเคเบิลใต้ทะเลและกังหันลมผลิตไฟฟ้าของพวกเขาก็ไม่ synchronized ในการเชื่อมต่อในระยะไกลมากๆระหว่างสองสถานที่เช่นการส่งพลังงานจากโรงไฟฟ้​​าพลังน้ำขนาดใหญ่ที่อยู่ระยะไกลไปพื้นที่อยู่อาศัยในเมือง ระบบการส่งแบบ HVDC อาจเหมาะสมในการถูกนำมาใช้; หลายแผนของหลักการเหล่านี้ได้ถูกสร้างขึ้น สำหรับการเชื่อมโยงไปยังไซบีเรีย แคนาดาและสแกนดิเนเวียเหนือ ค่าใช้จ่ายของสายส่งที่ลดลงของ HVDC ยังทำให้โครงการมันมีความเป็นไปได้

การเชื่อมโยงเครือข่าย AC

สายส่ง AC สามารถเชื่อมต่อระหว่างเครือข่าย AC ที่ synchronize แลัวและมีความถี่เดียวกันเท่านั้น อันเนื่องจากข้อจำกัดเกี่ยวกับความแตกต่างของเฟสที่อนุญาตระหว่างปลายทั้งสองของสายส่ง หลายพื้นที่ที่ต้องการแชร์พลังงานมีเครือข่ายที่ไม่ synchronize กริดพลังงานของสหราชอาณาจักร, ยุโรปเหนือและทวีปยุโรปไม่ปึกแผ่นเข้าสู่เครือข่ายข้อมูลให้เป็นหนึ่งเดียว ญี่ปุ่นมีเดครือข่ายทั้งความถี่ 50 Hz และ 60 Hz ทวีปอเมริกาเหนือในขณะที่ใช้ไฟที่ 60 Hz ไปทั่ว ยังแบ่งออกเป็นภูมิภาคที่ไม่ synchronize: ตะวันออก, ตะวันตก, เท็กซัส, ควิเบกและอลาสก้า บราซิลและปารากวัยซึ่งแชร์โรงไฟฟ้าพลังน้ำจากเขื่อน Itaipu ที่ยิ่งใหญ่ ใช้ไฟ 60 Hz และ 50 Hz ตามลำดับ แต่ระบบ HVDC ทำให้มันเป็นไปได้ที่จะเชื่อมต่อระหว่างเครือข่าย AC ที่ไม่ synchronize และยังเพิ่มความเป็นไปได้ในการควบคุมแรงดันไฟฟ้า AC และการไหลเวียนของ reactive power

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกับสายส่ง AC ยาวๆ อาจจะไม่แน่นอนและหลุดออกจากการ synchronize กับระบบไฟ AC ที่อยู่ไกลๆ การเชื่อมต่อระบบสายส่งด้วย HVDC อาจทำให้มันเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจที่จะใช้เชื่อมโยงหลายแหล่งผลิตเข้าด้วยกัน เช่น ฟาร์มลมที่ตั้งอยู่นอกชายฝั่งอาจใช้ระบบ HVDC ในการเก็บรวบรวมพลังงานจากเครื่องปั่นไฟที่ไม่ synchronize จากหลายแหล่งก่อนส่งผ่านไปยังฝั่งด้วยสายเคเบิลใต้น้ำ.

อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้ว ระบบเชื่อมต่อระหว่างกันด้วย HVDC ระหว่าง AC สองภูมิภาค ต้องใช้ converter ที่มีราคาสูง ทำให้ค่าใช้จ่ายเริ่มต้นมีค่าสูง เมื่อเทียบกับ HVAC โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในการส่งระยะทางสั้นๆ. ดังนั้น HVDC จะถูกกว่า HVAC ในการส่งระยะไกลๆ ระยะ break-even[2] อยู่ที่ประมาณ 50 กิโลเมตรสำหรับสายเคเบิลใต้น้ำและอาจจะ 600-800 กิโลเมตรสำหรับสายเคเบิลอากาศ ค่าใช้จ่ายด้านเคเบิลทองแดงมีแต่จะสูงขึ้น แต่ค่าใช้จ่ายด้านอิเล็คโทรนิกส์มีแต่จะลดลง

เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ยังนำเสนอโอกาสที่จะจัดการกริดพลังงานได้ประสิทธิภาพโดยการควบคุมขนาดและทิศทางการไหลของพลังงาน เพราะฉะนั้น ประโยชน์เพิ่มเติมของการใช้การเชื่อมโยง HVDC คือการมีศักยภาพที่จะเพิ่มความมั่นคงในกริดสายส่งพลังงาน

superhighways ของไฟฟ้าทดแทน

การศึกษาจำนวนมากได้เน้นประโยชน์ของซุปเปอร์กริดวงกว้างๆที่อาจเกิดขึ้นจากจากระบบ HVDC เนื่องจากระบบสามารถบรรเทาผลกระทบจากความไม่แน่นอนโดยการเฉลี่ยและการทำให้เรียบของกระแสไฟฟ้าที่ออกมาจากฟาร์มลมหรือฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์ที่เพี้ยนเนื่องจากแหล่งผลิตของแต่ละที่ตามภูมิศาสตร์ การศึกษาของ Czisch สรุปว่ากริดครอบคลุมขอบของทวีปยุโรปสามารถนำพลังงานทดแทน 100% (70% ลม,ชีวมวล 30%) ที่ระดับใกล้เคียงกับราคาของวันนี้ มีการถกเถียงเรื่องความเป็นไปได้ทางเทคนิคของข้อเสนอ [37] และความเสี่ยงทางการเมืองที่เกี่ยวข้องในการส่งพลังงานข้ามจำนวนมากของพรมแดนระหว่างประเทศ.

การก่อสร้าง superhighways พลังงานสีเขียวดังกล่าวได้รับการสนับสนุนในแบบแปลนที่ถูกปล่อยออกมาจากสมาคมพลังงานลมอเมริกันและสมาคมอุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์ในปี 2009. "ซุปเปอร์ไฮเวย์สีเขียว" Sunrise Powerlink ระยะทาง 117 ไมล์ 500 กิโลโวลต์ ซึ่งอย่างไรก็ตาม เป็นสายส่ง AC เสร็จสมบูรณ์โดย SDG & E ในปี 2012 เชื่อมต่อพลังงานลมจาก Imperial Valley ไป San Diego

เมื่อมกราคม 2009 คณะกรรมาธิการยุโรปเสนอ€ 300 ล้าน อุดหนุนการพัฒนาของการเชื่อมโยง HVDC ระหว่างไอร์แลนด์ สหราชอาณาจักร เนเธอร์แลนด์ เยอรมนี เดนมาร์กและสวีเดนซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ € 1.2 พันล้าน แพคเกจสนับสนุนการเชื่อมโยงไปยังฟาร์มลมนอกชายฝั่งและข้ามพรมแดนทั่วยุโรป ในขณะเดียวกัน ยูเนี่ยนของทะเลเมดิเตอร์เรเนียน ที่ก่อตั้งขึ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้ได้ค้ำจุนแผนพลังงานแสงอาทิตย์เมดิเตอร์เรเนียนที่จะนำเข้าพลังงานแสงอาทิตย์จำนวนมากมุ่งเน้นในยุโรปจากแอฟริกาเหนือและตะวันออกกลาง.