Heimsins lengstu jafnstraumskaplar

Heimild:  

Júní 2014

Smella á myndir til að stækka

Spennan eykst! Brassarnir unnu fyrsta leikinn á HM nokkuð örugglega og stefna auðvitað á úrslitaleikinn á Maracanã-vellinum í Río í júlí. Svo verða Ólympíuleikarnir í Ríó eftir tvö ár (2016). Straumurinn liggur því til Ríó… og líka rafstraumuinn. Nýlega tók nefnilega rafmagnið að streyma til Rio de Janeiro (og Sao Paulo) eftir lengstu jafnstraumsháspennilínu veraldarinnar!

Lengsti HVDC kapall í heimi 

Það var skömmu fyrir áramótin síðustu að Brassarnir slógu þarna met Kínverja. Metið sem lengsti jafnstraumskapall heims átti 2.000 km langur HVDC-kapallinn kenndur við Xiangjiaba-stífluna í Kína. Kapallinn sá tengir þá risastóru kínversku vatnsaflsstöð (í fljótinu Jinsha) við stórborgina Shanghai lengst í austri.

Sá kínverski kapall var meðal fyrstu kaplanna af þessu tagi með 800 kV spennu, en nokkra slíka ofurkapla er nú að finna í Kína. Nýi risakapallinn í Brasilíu er með nokkuð lægri spennu (600 kV), en er aftur a móti mun lengri en kínversku ofurkaplarnir. Kapallinn í Brasilíu er nefnilega rétt tæplega 2.400 km langur!

Þessi magnaði HVDC-kapall í Brasilíu flytur raforku frá nýrri risastórri vatnsaflsvirkjun í Madeiraánni. Sem er ein af stærstu þverám Amazon. Þegar framkvæmdunum þarna verður lokið verða kaplarnir frá Madeira tveir talsins.

Risavaxin vatnsaflsvirkjun Madeiraárinnar 

Þessir heimsins lengstu jafnstraumskaplar eru geysilega öflugir; hvor um sig með flutningsgetu sem nemur 3.150 MW. Sjálft orkuverið felst í tveimur stíflum í nágrenni Porto Velho, sem er ein stærsta borgin á Amazonsvæðinu (með um hálfa milljón íbúa). Samtals verður þessi mikla vatnsaflsvirkjun 6.300 MW.

Annars vegar er þetta Santo Antônio stíflanog hins vegar stífla sem kennd er við Jirau. Vatnið frá hvorri stíflu um sig fer um u.þ.b. 50 hverfla, sem hver og einn er á bilinu 70-75 MW. Hver einasta af túrbínunum hundrað fer sem sagt hátt í að vera jafn aflmikil eins og öll Búðarhálsvirkjun (sem er 95 MW). Þetta er því sannkölluð risaframkvæmd hjá Brössunum.

Framkvæmdum við fyrri stífluna þarna í Madeirafljóti og háspennulínuna þaðan lauk fyrir nokkrum mánuðum. Og raforkan tók þegar í stað að streyma til iðnaðar- og þéttbýlissvæðanna við Sao Paulo og Rio de Janeiro.

Framkvæmdirnar teygðu sig reyndar alla leið hingað til norðursins – því risavaxnir straumbreytarnir koma frá ABB í Sviþjóð. Þaðan þurfti að sigla með herlegheitin þvert yfir Atlantshafið og langt upp með Amazonfljóti. Framkvæmdum við síðari stífluna og tilheyrandi aflstöð og rafmagnskapal vegna hennar á svo að verða lokið á næsta ári (2015). Þá mun Brasilía státa af tveimur lengstu jafnstraumsköplum heimsins.

Brasilía fyrirhugar ennþá stærri framkvæmdir í vatnsafli

Kostnaðurinn við þessar framkvæmdir vegna virkjananna þarna í Madeirafljóti er áætlaður á bilinu 15-16 milljarðar USD. Þetta er samt bara lauflétt byrjun – því á næstu árum á að reisa tugi nýrra stíflna og virkjana á Amazonsvæðinu og víðar í Brasilíu. Þar á meðal er risastíflan Belo Monte, sem verður meira en 11.000 MW. Þar verður hver og einn hverfill meira en 500 MW!

Virkjunin sú verður næststærsta vatnsaflsvirkjun veraldarinnar. Einungis hin risastóra Þriggja gljúfra virkjun austur í Kína er stærri. Þó svo framkvæmdirnar við Belo Monte hafi gengið svolítið brösótt vegna langvarandi málaferla milli stjórnvalda og verndarsinna, stefnir allt í það að miðlunarlónin í Belo Monte fari brátt að fyllast og fyrstu hverflarnir byrji framleiðslu. Þannig mun vatnsstraumurinn frá Andesfjöllunum senn skila annars konar straumi til Sao Paulo, Rio de Janeiro og annarra borga Brasilíu og knýja sívaxandi stóriðjuuppbyggingu landsins.

Ætlum við að halda áfram samkeppninni við Brasilíu?

Þó svo við Íslendingar næðum ekki að komast á HM í Brasilíu, erum við engu að síður alltaf að keppa við Brasilíu. Því óviða í heiminum er vatnsafl nýtt í eins miklum mæli fyrir áliðnað (sem greiðir lágmarksverð fyrir raforku) eins og á Íslandi og í Brasilíu. Enda eru þetta þau lönd sem hafa verið þekktust fyrir að bjóða einsleitri stóriðju lægsta raforkuverðið. Það má því með sanni segja að íslensk orkuframleiðsla hafi einkennst mjög af því að vera í beinni samkeppni við brasilísku risavirkjanirnar. Stóra spurningin er hvort svo verði áfram?

Þetta hlýtur að vera umhugsunarvert. Í því sambandi er athyglisvert að sjá hversu hröð þróunin er í byggingu sífellt stærri jafnstraumskapla, sem flutt geta raforku með hagkvæmum hætti geysilega langa vegalengd.

Sú tækniþróun er ekki bundin við slíka kapla á landi, heldur á hún líka við um neðansjávarkapla. Þróunin í Brasilíu (og Kína) er sem sagt til marks um það að senn munum við sjá slíka rafmagnskapla fara yfir þúsund-km-markið neðansjávar (lengsti slíki neðansjávarkapallinn í dag er tæpir 600 km og nú stendur til að leggja rúmlega 700 km kapal milli Bretlands og Noregs). Og það er sennilega bara tímaspursmál hvenær kapall af þessu tagi verður lagður milli Evrópu og N-Ameríku – jafnvel þó svo ennþá séu sjálfsagt einhverjir áratugir í það (hér verður giskað á að rafmagn byrji að streyma milli heimsálfanna árið 2035).

Það er líka athyglisvert að velta fyrir sér hvort við viljum áfram einbeita okkur að því að nýta íslensk vatnsföll fyrst og fremst fyrir áliðnað – og þar með stunda harða samkeppni við t.d. risavatnsorkuverin í Brasilíu. Eða hvort við viljum fremur leggja áherslu á að nýta okkur nálægðina við þá raforkumarkaði sem greiða hæsta raforkuverð í heimi – til að stórauka þau verðmæti sem vatnsaflið (og jarðvarminn) getur skapað okkur.

Sumir vilja meina að slík aukin arðsemi í orkuframleiðslu hér muni leiða til gjörnýtingar á hinum náttúrulegu íslenskum orkulindum og verða hroðalegt högg fyrir íslenska náttúruvernd. Það er auðvitað undir okkur sjálfum komið hvort við myndum fara svo sorglega leið – eða sýna þá skynsemi að gæta líka að umhverfis- og náttúruvernd. Við erum vel upplýst þjóð; ekkert á að vera því til fyrirstöðu að stórauka arðsemi í orkuframleiðslunni hér og um leið leggja ríka áherslu á verndun okkar einstöku og dásamlegu náttúru.