Marché des stations de conversion HVDC – Taille de l’industrie mondiale, part, tendances, opportunités et prévisions, 2018-2028 segmenté par configuration (monopolaire, multiterminal, bipolaire, dos à dos), par application (LCC, VSC), par puissance nominale (moins de 500 MW, > 500-1000 MW, > 1000-1500 MW, > 1500-2000 MW, plus de 2000 MW), par composant (vanne, autres), par région et concurrence

Marché mondial des stations de conversion HVDC

La station de conversion HVDC est simplement appelée station de conversion. Il s'agit d'un type spécial de sous-station qui constitue le terminal d'une ligne de transmission à courant continu haute tension (HVDC). Il convertit le courant continu en courant alternatif ou en courant inverse. Ces stations de conversion sont principalement utilisées pour transmettre plus d'énergie sur de longues distances et convertir le courant continu (CC) en courant alternatif (CA) ou vice versa. Les stations de conversion HVDC sont couramment utilisées pour la transmission d'énergie à partir de sources d'énergie durables telles que l'énergie éolienne. Des zones reculées aux zones urbaines. Les pertes de puissance associées à la station de conversion HVDC pendant la transmission sont exceptionnellement faibles. En raison des préoccupations croissantes concernant les émissions de carbone provenant de la production d'électricité à l'aide de méthodes conventionnelles. Cela a augmenté l'utilisation des stations de conversion HVDC.

La station de conversion HVDC utilise des vannes à thyristors pour effectuer la conversion du CA au CC et vice versa. Les vannes sont généralement disposées sous forme de convertisseurs à 12 impulsions. La vanne est connectée au réseau CA via un transformateur convertisseur. Les vannes sont généralement situées à l'intérieur du bâtiment et les transformateurs de conversion sont situés à l'extérieur. La puissance transmise via la transmission CCHT est contrôlée par un système de contrôle. En ajustant le moment de déclenchement des vannes à thyristors, une combinaison souhaitée de tension et de courant dans le système CC peut être obtenue. Une station de conversion nécessite quelques autres dispositifs tels que des disjoncteurs, des transformateurs de courant, des transformateurs, des parafoudres, etc. Les stations de conversion CCHT sont des sous-stations spécialisées qui prennent en charge la conversion de l'énergie du courant alternatif haute tension (CA) au courant continu haute tension (CCHT) ou vice versa et sont des composants clés pour la connexion de systèmes d'alimentation discrets. Le projet CCHT comprend deux stations, Kiwatinok et Riel. La station Kiwatinoke est située à l'extrême nord du Manitoba, à environ 45 kilomètres au nord de Gillam, au Manitoba. La station Riel est située à la périphérie de Winnipeg. La sous-station a une capacité de transmission de 2 000 mégawatts (MW), suffisante pour répondre à plus de 40 pour cent de la demande d'électricité de pointe de l'État. La transmission HVDC présente des pertes de puissance bien inférieures à celles de la transmission CA conventionnelle, de sorte que l'électricité doit être transportée sur de longues distances depuis les zones reculées où l'électricité est produite jusqu'aux zones urbaines et aux centres industriels où elle est nécessaire.

Une large utilisation devrait stimuler le marché mondial

La stabilité du système électrique dans la transmission longue distance a toujours été une préoccupation majeure. Les tendances du marché des convertisseurs HVDC montrent que les perturbations causées par des pannes de courant peuvent entraîner des pertes économiques et affecter les moyens de subsistance des consommateurs. En raison de diverses avancées technologiques, la technologie HVDC est de plus en plus utilisée pour transmettre davantage d'énergie sur de longues distances. Le développement des convertisseurs a amélioré la fiabilité des réseaux de transmission. En conséquence, les lignes de transmission HVDC coûtent moins cher que les lignes de transmission HVAC à capacité de transmission égale.

Les systèmes HVDC relient les régions continentales et insulaires (par exemple le Royaume-Uni et l'Europe) et offrent la possibilité de connecter des régions séparées par différents systèmes électriques ou de grandes étendues d'eau. Il est utilisé pour connecter des réseaux électriques qui ont des fréquences différentes ou qui ont des problèmes de maintien des fréquences. Perte de puissance réduite dans la transmission longue distance - Les systèmes HVDC ne souffrent pas des problèmes de puissance réactive des lignes de transmission qui limitent la capacité de transmission dans la technologie HVAC. Il peut transmettre plus d'énergie sur de longues distances à un coût inférieur par rapport aux lignes électriques à haute tension en courant alternatif. La production d'électricité à partir de zones de production renouvelables est un grand avantage du HVDC lorsque cette technologie est utilisée dans les zones offshore.

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En 2023, le projet Grain Belt Express d'Invenergy Transmission, a sélectionné Siemens Energy pour fournir la technologie de transmission de courant continu haute tension (HVDC) pour la phase 1 de son projet de 800 milles. Grain Belt Express fournira une énergie domestique 100 % propre et abordable aux foyers et aux entreprises du Kansas, du Missouri, de l'Illinois, de l'Indiana et d'autres États du Midwest. Avec une capacité de 5 000 mégawatts, cette ligne est la ligne la plus puissante jamais développée aux États-Unis, reliant des régions du réseau qui alimentent 40 % des foyers américains. La phase 1 du projet comprendra des lignes de transmission HVDC s'étendant sur environ 530 miles entre des sous-stations du Kansas et du Missouri. Grain Belt Express permet des lignes de transmission et la production d'énergie renouvelable devrait créer 22 300 emplois directs pendant la construction, représentant un total de 20 milliards USD en nouveaux investissements dans les infrastructures. Siemens Energy soutiendra la conception intégrée finale des stations de conversion HVDC dans le comté de Ford, au Kansas et dans le comté de Monroe, au Missouri, dans le cadre d'accords de fournisseurs privilégiés. Grain Belt Express et Siemens Energy sont partenaires dans l'ingénierie, l'approvisionnement et la construction de stations de conversion HVDC. Invenergy Transmission a déjà obtenu le contrôle foncier pour les ensembles de sous-stations au Kansas et dans le Missouri. Grain Belt Express sera prêt à commencer la construction complète de la phase 1 d'ici fin 2024, à condition que les conditions soient remplies.

En 2021, Mersen a signé un contrat d'une valeur de plus de 2 millions USD avec une société chinoise, RongXin HuiKo Electric (RXHK) pour la région de la baie du grand projet d'alimentation électrique Guangdong-Hong Kong-Macao. Mersen a fourni environ 28 000 plaques froides pour protéger les modules de puissance intégrés dans deux stations de conversion HVDC haute tension flexibles. Ces nouvelles stations de conversion sont destinées à connecter les réseaux électriques des districts de Toko et Zengcheng et sont considérées comme la plus grande station jamais construite au monde. Elles assurent la sécurité de l'alimentation électrique de la Greater Bay Area, favorisant ainsi le développement économique et social de la région. Le groupe a été retenu à l'issue d'un appel d'offres d'un mois pour la parfaite garantie de fiabilité requise pour ce type d'équipement utilisé dans des environnements et des conditions particulièrement exigeantes. La date de livraison était prévue de mars à octobre 2021.

Le 15 décembre 2022, Aker Solutions a signé un contrat avec Allseas pour le transport et l'installation de la station de conversion HVDC haute tension Boreas. Aker Solutions et Siemens Energy fourniront l'infrastructure de connexion au réseau du parc éolien offshore Norfolk Boreas. Norfolk Boreas, à 47 kilomètres au large de la côte de Norfolk, est la phase 1 de la zone éolienne offshore de Norfolk à Vattenfall avec une capacité de 1,4 GW. Allseas dispose des capacités de transport et d'installation de deux de ses plates-formes HVDC similaires pour le parc éolien adjacent de Norfolk Vanguard, en attendant une décision d'investissement de Vattenfall. Lorsqu'il sera pleinement opérationnel, le parc éolien devrait produire suffisamment d'électricité renouvelable pour alimenter environ 4,6 millions de foyers et économiser environ 6 millions de tonnes de CO2. Les plates-formes Boreas, Vanguard East et Vanguard West seront équipées de la technologie de conversion HVDC. Français Les sommets pèsent entre 10 000 et 11 300 tonnes et les gaines environ 3 000 tonnes.

Dans le cadre de la solution de transport pour l'interconnexion HVDC Champlain Hudson Power Express (CHPE) entre le Québec, au Canada, et la région métropolitaine de New York, aux États-Unis, Hitachi Energy a annoncé en 2022 avoir été choisie par Transmission Developers Inc. Conformément au Climate Leadership and Community Protection Act (CLCPA) de New York, qui vise à ce que l'État soit alimenté à 70 % par des énergies renouvelables d'ici 2030, la liaison permettra le transport d'hydroélectricité propre et renouvelable entre le Canada et New York. Le CHPE devrait réduire les émissions de CO2 en moyenne de 3,9 millions de tonnes métriques par an, ce qui équivaut à supprimer 44 % des automobiles particulières de la ville de New York. 2 Le CHPE transportera jusqu'à 1 250 mégawatts d'électricité, ce qui est suffisant pour alimenter 1 million de foyers à New York, en utilisant la technologie HVDC Light® d'Hitachi Energy. La liaison permettra de transférer efficacement l'énergie de Hertel, au Canada, via le lac Champlain et le fleuve Hudson jusqu'à une station de conversion HVDC à Astoria, dans le Queens, sur une distance de plus de 600 kilomètres (372 miles).

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