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Le transport de l’énergie électrique est un secteur en pleine évolution. L’intégration des sources d’énergie renouvelable, et plus particulièrement, celle des parcs éoliens off-shore construits en mer, constitue un challenge crucial pour les exploitants de réseaux électriques. Cela offre aussi de grandes opportunités à l’industrie technologique. D’ici fin 2020, Siemens aura rendu opérationnelles cinq des neufs liaisons électriques pour des parcs éoliens situés dans la Mer du Nord des Pays-Bas et de l’Allemagne. A elle seule, la connexion High Voltage Direct Current (HVDC) de BorWin3, récemment commandée à Siemens, offrira une capacité de 900 mégawatts (MW) et permettra d’alimenter près d’un million de ménages allemands en énergie verte. La mise en œuvre de ces réseaux off-shore en mer du Nord "belge" s’avère beaucoup plus lente, essentiellement pour des motifs de permis et de cadre régulatoire.
Citation preview
Mardi 21 octobre
Emergence en mer du Nord du réseau haute tension à courant continu, la fée électricité en vedette !
Alain BELVAUX, Siemens
Avec le soutien de :
1 21 octobre 2014 Colonster Réseaux HVDC en mer du Nord Liège Créative
© Siemens AG 2012
La fée électricité “HVDC” en vedette en mer du Nord
2 21 octobre 2014 Colonster Réseaux HVDC en mer du Nord Liège Créative
© Siemens AG 2012
Agenda
! Contextes énergétique et environnemental
! Film “The giants of the North Sea”
! Expériences avec la technologie HVDC en mer .
! Et à la côte belge : AC ou DC ?
3 21 octobre 2014 Colonster Réseaux HVDC en mer du Nord Liège Créative
© Siemens AG 2012
Contextes énergétique et environnemental
L’ éolien offshore contribuera de manière certaine à l’atteinte des objectifs en matière d’intégration du renouvelable dans le mix énergétique européen.
L’arrivée des énergies renouvelables suscite le développement d’un réseau pan-européen constitué de corridors permettant le transport de grande
puissance que ce soit en courant alternatif ou à courant continu , que ce soit onshore ou offshore
Les pays entourant la Mer du Nord ont mis en place une structure de concertation afin d’identifier les impacts de différents scénarios de
développement de parcs à l’horizon 2030 et plus particulièrement à l’avantage qu’il y a à développer un réseau électrique maillé en mer du
Nord pour interconnecter les différents pays et intégrer la puissance produite par les productions offshore .
4 21 octobre 2014 Colonster Réseaux HVDC en mer du Nord Liège Créative
© Siemens AG 2012
Offshore Wind Energy to the on-shore Grid
5 21 octobre 2014 Colonster Réseaux HVDC en mer du Nord Liège Créative
© Siemens AG 2012
HVDC in North Sea – Made by Siemens
2014-2015 BorWin2 SylWin1 HelWin1 HelWin2
+ BorWin3 Ordered in 2014 Operational in 2019
6 21 octobre 2014 Colonster Réseaux HVDC en mer du Nord Liège Créative
© Siemens AG 2012
BorWin2
Customer TenneTProject Name BorWin2Location Diele, GermanyPower Rating 800 MW
Type of Plant200 km HVDC PLUSOn-/Offshore Cable
Voltage Levels ± 300 kV DCAC 400 kV/155 kV, 50 Hz
Semiconductors IGBT
7 21 octobre 2014 Colonster Réseaux HVDC en mer du Nord Liège Créative
© Siemens AG 2012
BorWin3
Customer TenneT
Project Name BorWin 3
Location North Sea Germany
Power Rating 900 MW = 1 Mio households
Cable160 km =130 km at sea and 30 km on land
Voltage Levels ± 320 kV DCAC 155 kV, 50 Hz
8 21 octobre 2014 Colonster Réseaux HVDC en mer du Nord Liège Créative
© Siemens AG 2012
Key Components of HVDC PLUS
Symmetrical Configuration
System A System B
DC AC AC
To/ from other terminal
2 1 3 4 5
Controls, Protection, Monitoring
6
1. AC Switchyard
2. Transformers
3. Star Point Reactor
4. Insertion Resistor
5. Power Modules
6. Converter Reactor
9 21 octobre 2014 Colonster Réseaux HVDC en mer du Nord Liège Créative
© Siemens AG 2012
Power Modules
Converter Reactor
Transformer
Star Point Reactor Insertion Resistor
AC Switchyard
HVDC Land Station
10 21 octobre 2014 Colonster Réseaux HVDC en mer du Nord Liège Créative
© Siemens AG 2012
BorWin2 - Diele Land Station
Converter Transformer
11 21 octobre 2014 Colonster Réseaux HVDC en mer du Nord Liège Créative
© Siemens AG 2012
Converter Reactors
12 21 octobre 2014 Colonster Réseaux HVDC en mer du Nord Liège Créative
© Siemens AG 2012
Power Modules in Converter Hall
13 21 octobre 2014 Colonster Réseaux HVDC en mer du Nord Liège Créative
© Siemens AG 2012
Power Modules
! Compact Design ! Modular Design ! Lower Space Requirements ! Advanced VSC Technology ! Maintenance friendly
14 21 octobre 2014 Colonster Réseaux HVDC en mer du Nord Liège Créative
© Siemens AG 2012
Power Module Options for Converter Modules and Building Arrangements
A highly flexible Design
15 21 octobre 2014 Colonster Réseaux HVDC en mer du Nord Liège Créative
© Siemens AG 2012
Evolution of the VSC Technology
Power Electronic Devices GTO /IGCT IGBT in PP IGBT Module
Topology of VSC Two-Level Three-Level Multilevel
16 21 octobre 2014 Colonster Réseaux HVDC en mer du Nord Liège Créative
© Siemens AG 2012
Modular Multilevel Converter - MMC
Modular Multilevel Converter
+Udc/2
-Udc/2
UdUac
+
+
+
+
+
+
+
+
Uc
Uc
Uc
0
0
0
0
Uc
Uc
0
0
Uc
0
0
Uc
Uc
+
+
+
+
+
+
+
+
0
Uc
Uc
0
0
Uc
0
Uc
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Udc
! Low level of harmonics and HF noise
! Low switching losses
17 21 octobre 2014 Colonster Réseaux HVDC en mer du Nord Liège Créative
© Siemens AG 2012
BorWin2 - Offshore Platform (Construction Site: Nordic Yard’s Dock, Wismar)
Works go on in the Converter Hall – May, 2012 (13 months after mobilisation)
Top Side Temporarily Towed Out of the Dock for the Swap of Dock Position with the SylWin Barge
18 21 octobre 2014 Colonster Réseaux HVDC en mer du Nord Liège Créative
© Siemens AG 2012
La fée AC/DC en mer …
19 21 octobre 2014 Colonster Réseaux HVDC en mer du Nord Liège Créative
© Siemens AG 2012
Interconnexion NEMO
20 21 octobre 2014 Colonster Réseaux HVDC en mer du Nord Liège Créative
© Siemens AG 2012
A la côte belge …. la fée BOG ,
21 21 octobre 2014 Colonster Réseaux HVDC en mer du Nord Liège Créative
© Siemens AG 2012
Merci pour votre attention