Markt für HGÜ-Umrichterstationen – Globale Branchengröße, Anteil, Trends, Chancen und Prognosen, 2018–2028, segmentiert nach Konfiguration (monopolar, Multi-Terminal, BI-polar, Back-to-Back), nach Anwendung (LCC, VSC), nach Nennleistung (unter 500 MW, >500–1000 MW, >1000–1500 MW, >1500–2000 MW, über 2000 MW), nach Komponente (Ventil, Sonstiges), nach Region und Wettbewerb

Weltweiter Markt für Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsanlagen

Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsanlagen werden einfach als Umformerstationen bezeichnet. Dabei handelt es sich um eine spezielle Art von Umspannwerk, das das Ende einer Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsleitung (HGÜ) bildet. Es wandelt Gleichstrom in Wechselstrom oder Rückstrom um. Diese Umformerstationen werden hauptsächlich verwendet, um mehr Leistung über lange Distanzen zu übertragen und Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) oder umgekehrt umzuwandeln. Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsanlagen werden häufig zur Stromübertragung aus nachhaltigen Energiequellen wie Windenergie verwendet. Von abgelegenen Gebieten in städtische Gebiete. Die mit Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsanlagen verbundenen Leistungsverluste während der Übertragung sind außergewöhnlich gering. Aufgrund der wachsenden Besorgnis über die Kohlenstoffemissionen bei der Stromerzeugung mit herkömmlichen Methoden hat dies zu einer verstärkten Verwendung von Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsanlagen geführt.

Die Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsanlage verwendet Thyristorventile, um die Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom und umgekehrt durchzuführen. Ventile sind normalerweise als 12-Puls-Umformer angeordnet. Das Ventil ist über einen Umformertransformator mit dem Wechselstromnetz verbunden. Die Ventile befinden sich normalerweise im Gebäude und die Umformertransformatoren außerhalb. Die über die HGÜ-Übertragung übertragene Leistung wird von einem Steuersystem gesteuert. Durch Anpassen des Auslösezeitpunkts der Thyristorventile kann eine gewünschte Kombination aus Spannung und Strom im Gleichstromsystem erreicht werden. Eine Umformerstation erfordert einige weitere Geräte wie Leistungsschalter, Stromwandler, Transformatoren, Überspannungsableiter usw.

HGÜ-Umformerstationen sind spezialisierte Umspannwerke, die die Umwandlung von Hochspannungswechselstrom (AC) in Hochspannungsgleichstrom (HGÜ) oder umgekehrt unterstützen und Schlüsselkomponenten für die Verbindung diskreter Stromversorgungssysteme sind. Das HGÜ-Projekt besteht aus zwei Stationen, Kiwatinok und Riel. Die Kiwatinoke-Station befindet sich im äußersten Norden von Manitoba, etwa 45 Kilometer nördlich von Gillam, Manitoba. Die Riel-Station befindet sich am Stadtrand von Winnipeg. Das Umspannwerk hat eine Übertragungskapazität von 2.000 Megawatt (MW), was ausreicht, um mehr als 40 Prozent des Spitzenstrombedarfs des Staates zu decken. Bei der HGÜ-Übertragung sind die Leistungsverluste viel geringer als bei der herkömmlichen Wechselstromübertragung, sodass Strom über weite Entfernungen von abgelegenen Gebieten, in denen Strom erzeugt wird, in städtische Gebiete und Industriezentren transportiert werden muss, wo er benötigt wird.

Weit verbreiteter Einsatz wird voraussichtlich die globale

Die Stabilität des Stromsystems bei der Fernübertragung war schon immer ein großes Anliegen. Trends auf dem HGÜ-Konvertermarkt zeigen, dass Störungen durch Stromausfälle zu wirtschaftlichen Verlusten führen und den Lebensunterhalt der Verbraucher beeinträchtigen können. Aufgrund verschiedener technologischer Fortschritte wird die HGÜ-Technologie zunehmend eingesetzt, um mehr Strom über weite Entfernungen zu übertragen. Die Entwicklung von Konvertern hat die Zuverlässigkeit der Übertragungsnetze verbessert. Infolgedessen kosten HGÜ-Übertragungsleitungen bei gleicher Übertragungskapazität weniger als HLK-Übertragungsleitungen.

HGÜ-Systeme verbinden kontinentale und Inselregionen (z. B. Großbritannien und Europa) und bieten die Möglichkeit, Regionen zu verbinden, die durch unterschiedliche Stromsysteme oder große Gewässer getrennt sind. Es wird verwendet, um Stromnetze zu verbinden, die unterschiedliche Frequenzen haben oder bei denen es Probleme gibt, Frequenzen aufrechtzuerhalten. Reduzierter Leistungsverlust bei der Fernübertragung – HVDC-Systeme leiden nicht unter Blindleistungsproblemen der Übertragungsleitungen, die die Übertragungskapazität in der HLK-Technologie begrenzen. Im Vergleich zu Wechselstrom-Hochspannungsleitungen kann mehr Leistung zu geringeren Kosten über lange Distanzen übertragen werden. Die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen ist ein großer Vorteil der HVDC, wo diese Technologie in Offshore-Gebieten eingesetzt wird.

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Im Jahr 2023 wählte das Projekt Grain Belt Express von Invenergy Transmission Siemens Energy aus, um Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungstechnologie (HGÜ) für Phase 1 seines 800-Meilen-Projekts zu liefern. Grain Belt Express wird Haushalte und Unternehmen in Kansas, Missouri, Illinois, Indiana und anderen Bundesstaaten des Mittleren Westens mit 100 % sauberem, erschwinglichem Strom versorgen. Mit einer Kapazität von 5.000 Megawatt ist diese Leitung die leistungsstärkste Leitung, die jemals in den Vereinigten Staaten gebaut wurde, und verbindet Regionen des Netzes, die 40 Prozent der US-Haushalte mit Strom versorgen. Phase 1 des Projekts umfasst etwa 530 Meilen lange HGÜ-Übertragungsleitungen zwischen Umspannwerken in Kansas und Missouri. Grain Belt Express ermöglicht Übertragungsleitungen und die Erzeugung erneuerbarer Energien. Während des Baus werden voraussichtlich 22.300 direkte Arbeitsplätze geschaffen, was insgesamt 20 Milliarden USD an neuen Infrastrukturinvestitionen entspricht. Siemens Energy wird im Rahmen bevorzugter Lieferantenvereinbarungen das endgültige integrierte Design der HGÜ-Umrichterstationen in Ford County, Kansas, und Monroe County, Missouri, unterstützen. Grain Belt Express und Siemens Energy sind Partner bei der Planung, Beschaffung und dem Bau von HGÜ-Umrichterstationen. Invenergy Transmission hat sich bereits die Landkontrolle für Umspannwerkspakete in Kansas und Missouri gesichert. Grain Belt Express wird bis Ende 2024 bereit sein, mit dem vollständigen Bau von Phase 1 zu beginnen, sofern die Bedingungen erfüllt sind.

Im Jahr 2021 hat Mersen mit einem chinesischen Unternehmen, RongXin HuiKo Electric (RXHK), einen Vertrag im Wert von über 2 Millionen USD für die Bay Area des Guangdong-Hong Kong-Macau Large Power Supply Project unterzeichnet. Mersen lieferte rund 28.000 Kühlplatten zum Schutz der in zwei flexiblen Hochspannungs-HGÜ-Umrichterstationen integrierten Leistungsmodule. Diese neuen Umrichterstationen sollen die Stromnetze der Distrikte Toko und Zengcheng verbinden und gelten als die größte jemals gebaute Station der Welt. Sie gewährleisten die Sicherheit der Stromversorgung der Greater Bay Area und fördern so die wirtschaftliche und soziale Entwicklung der Region. Die Gruppe wurde nach einem monatelangen Ausschreibungsverfahren aufgrund der perfekten Garantie der Zuverlässigkeit ausgewählt, die für diese Art von Geräten erforderlich ist, die in besonders anspruchsvollen Umgebungen und Bedingungen eingesetzt werden. Der Liefertermin war für März bis Oktober 2021 geplant.

Am 15. Dezember 2022 unterzeichnete Aker Solutions einen Vertrag mit Allseas für den Transport und die Installation der Hochspannungs-Gleichstrom-Umrichterstation (HGÜ) Boreas. Aker Solutions und Siemens Energy werden die Netzanschlussinfrastruktur für den Offshore-Windpark Norfolk Boreas bereitstellen. Norfolk Boreas, 47 Kilometer vor der Küste Norfolks, ist Phase 1 der Norfolk Offshore Wind Zone in Vattenfall mit einer Kapazität von 1,4 GW. Allseas verfügt über Transport- und Installationskapazitäten für zwei ihrer ähnlichen HVDC-Plattformen für den benachbarten Windpark Norfolk Vanguard, vorbehaltlich einer Investitionsentscheidung von Vattenfall. Wenn der Windpark voll betriebsbereit ist, wird er voraussichtlich genug erneuerbaren Strom erzeugen, um etwa 4,6 Millionen Haushalte mit Strom zu versorgen und etwa 6 Millionen Tonnen CO2 einzusparen. Die Plattformen Boreas, Vanguard East und Vanguard West werden mit HVDC-Umwandlungstechnologie ausgestattet. Die Oberteile wiegen zwischen 10.000 und 11.300 Tonnen und die Jackets rund 3.000 Tonnen.

Als Teil der Übertragungslösung für die Champlain Hudson Power Express (CHPE) HGÜ-Verbindung zwischen Québec, Kanada, und dem Großraum New York City, USA, gab Hitachi Energy 2022 bekannt, dass es von Transmission Developers Inc. ausgewählt worden sei. Laut dem Climate Leadership and Community Protection Act (CLCPA) von New York, der vorsieht, dass der Staat bis 2030 zu 70 Prozent mit erneuerbarer Energie versorgt wird, wird die Verbindung den Transport sauberer, erneuerbarer Wasserkraft zwischen Kanada und New York ermöglichen. Es wird erwartet, dass CHPE die CO2-Emissionen um durchschnittlich 3,9 Millionen Tonnen pro Jahr reduziert, was dem Einsparen von 44 Prozent der Pkw in New York City entspricht. 2 CHPE wird unter Verwendung der HVDC Light®-Technologie von Hitachi Energy bis zu 1.250 Megawatt Strom transportieren, was ausreicht, um 1 Million Haushalte in New York mit Strom zu versorgen. Die Verbindung wird Energie von Hertel, Kanada, über den Lake Champlain und den Hudson River zu einer HGÜ-Umrichterstation in Astoria, Queens, übertragen, eine Entfernung von mehr als 600 Kilometern (372 Meilen).

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