الكابل البحري ذو الجهد العالي North SeaLink (NSL) ربط المملكة المتحدة والنرويج بقدرة 1400 ميغاواط 13 من يونيو, بعد تعرضها لانخفاض في قدرتها التشغيلية بسبب عطل فني.
رابط بحر الشمال (NSL) هو مشروع نقل تيار مباشر مرن بقدرة ± 525 كيلو فولت يربط أنظمة الطاقة في كلا البلدين من خلال كابل بحري يبلغ 720 كم طويل, الذي تم الانتهاء من بنائه في أوائل يونيو 2021. ال 18 من يونيو, تم إجراء الاختبار الأول, مع الكابل الذي يمتد من محطة كهرباء كفيلدال في النرويج إلى ميناء بليث في المملكة المتحدة. هذا المشروع, تقدر ب 1.600 ملايين اليورو, تم وضعه موضع التنفيذ 1 اكتوبر 2021.
قبل عدة أشهر, قررت شركة Statnett تخفيض السعة القصوى للكابل إلى 1400 ميجاوات لموازنة الأحمال في كلا الطرفين.
لكن, هو 8 يونيو 2023, ذكرت Statnett أن فشلًا في نظام التصحيح تسبب في حدوث خطأ في الكابل, ترك موصل NSL معطلاً. تم تشغيل الكابل البحري عالي الجهد بشكل مؤقت بقدرة 700 ميجاوات لحين الانتهاء من أعمال الإصلاح. حاليا, تم إصلاح الخلل والكابل يعمل بكامل طاقته مرة أخرى.
لماذا نستخدم تقنية التيار المباشر للكابلات البحرية?
استخدام تكنولوجيا التيار المباشر في كابلات الطاقة البحرية ويرجع ذلك أساسًا إلى الحاجة إلى تقليل الخسائر في النقل لمسافات طويلة. في حالة الكابلات البحرية, كونها محاطة بمياه البحر, السعة عالية أثناء النقل لمسافات طويلة. إذا تم استخدام التيار المتردد, قد تؤدي السعة العالية إلى الانجراف أو حتى عدم القدرة على توصيل الطاقة. بجانب, يولد التيار المتردد مجالات مغناطيسية متغيرة حول الموصلات, مما يؤدي إلى خسارة كبيرة في الطاقة.
ماذا تفعل إذا تعطل الكابل البحري?
في حالة حدوث عطل في أحد الكابلات البحرية, إنها مشكلة خطيرة يمكن أن تسبب خسائر كبيرة. مثال على ذلك حدث في 24 يونيو 2017, عندما سفينة الحاويات إم إس سي أليس, رست قبالة ميناء مقديشو في الصومال, قطع كابل الألياف الضوئية تحت الماء عن طريق الخطأ, مما تسبب في انقطاع الإنترنت في الصومال لأكثر من نصف شهر. منذ بداية الانقطاع, وبلغت الخسائر الاقتصادية اليومية في المنطقة 10 الملايين من الدولارات, مع خسارة إجمالية تزيد عن 150 الملايين من الدولارات.
كما ذكر آنفا, يعد فشل الكابلات البحرية مشكلة خطيرة للغاية يمكن أن تؤدي إلى خسائر كبيرة. ثم, كيف يتم إصلاح الكابل البحري في حالة تعطله؟?
في اللحظة, تنقسم أخطاء الكابلات البحرية عمومًا إلى فئتين. الأول هو الضرر الخارجي, ماذا يحدث عند تلف الكابلات بسبب مراسي القوارب أو مراكب الصيد التي تعلق بها, مما يؤدي إلى تلف الجزء الخارجي من الكابل. النوع الثاني من الفشل هو شيخوخة العزل الداخلي للكابل., ذلك بالقول, الأعطال الداخلية التي تحدث بسبب تآكل الكابل نفسه.
نوعان من العزل للكابلات البحرية HVDC
حسب طريقة العزل الرئيسية المستخدمة في الكابلات البحرية HVDV, يمكن تقسيمها إلى فئتين رئيسيتين: نوع توالت ونوع مقذوف.
كان الكابل البحري المعزول بالورق الزيتي والملفوف HVDV هو الأول الذي تم استخدامه في مشاريع النقل البحري بالتيار المباشر عالي الجهد.. اعتمادا على الوسط العازل, يتم تصنيف هذا النوع من الكابلات العازلة إلى نوعين: كابل مغمور بالزيت بدون قطرات (عقل) ذ سلك العزل مادة البولي بروبيلين مغلفة بالورق (PPLP).
يستخدم كابل MIND ورقًا عازلًا مغمورًا بالزيت, بينما يستخدم كابل PPLP ورقًا عازلًا مصفحًا من مادة البولي بروبيلين. لأن كلاهما يستخدم العزل الورقي, لا يمكن أن تكون درجة حرارة تشغيل الكابلات البحرية مرتفعة جدًا.
على الجانب الآخر, بدأ استخدام الكابلات البحرية ذات العزل المبثوق في عقد من الزمن 1990. تقدم هذه التقنية مزايا كبيرة مقارنة بتقنية اللف.: فهي أخف وزنا, أسهل في الصيانة ويمكن أن تعمل في درجات حرارة عالية.
يمكن تصنيف الكابلات البحرية العازلة المبثوقة ذات التيار المباشر إلى نوعين وفقًا للمادة العازلة: كابلات البولي إيثيلين المتقاطعة (XLPE) والكابلات المرنة بالحرارة (HPTE).
في اللحظة, تستمر الكابلات البحرية ذات الجهد العالي في التوسع نحو الجهد العالي والقدرة العالية. في الوقت الحاضر, سمحت التكنولوجيا للكابلات المعزولة بـ PPLP بتحقيق جهد كهربائي يبلغ ± 800 كيلو فولت وقدرة نقل تصل إلى 4000 ميغاواط. لوس الكابلات المعزولة بـ XLPE يمكن أن تصل إلى الفولتية ± 600 كيلو فولت وقدرة نقل تصل إلى 3000 ميغاواط.
إصلاح الأعطال في الكابلات البحرية
بشكل عام, بعد تلف أحد الكابلات البحرية, مطلوب استخدام المعدات المتخصصة للكشف عن موقعه والمشاكل المحتملة. بمجرد تأكيد نقطة الفشل, يمكن إرسال الغواصين لإجراء إصلاحات في قاع البحر أو استعادة الامتداد التالف على متن السفينة لإصلاحه.
بعد إنقاذ الكابل البحري عالي الجهد وإحضاره على متن السفينة, هناك حاجة إلى فنيين لتنفيذ إجراءات مثل القطع, تجفيف, تحضير الوصلات والختم بالرصاص لضمان إحكام وجفاف الكابل. بمجرد اكتمال إعداد لصق, يتم إجراء اختبارات العزل والمقاومة للتحقق من سلامة وموثوقية تشغيل الكابل.
لضمان توطين أسرع وتصحيح الأخطاء في الوقت المناسب, ومن الضروري أن يتم تحديثه بأحدث التقنيات. علي سبيل المثال, حاليا، تم تطوير الروبوتات تحت الماء, من خلال أنظمة تحكم ذاتية متقدمة وأذرع ميكانيكية عالية الدقة, يمكنه تحديد أخطاء الكابل تلقائيًا وإجراء الإصلاحات اللازمة.
مستقبل الكابلات البحرية ذات الجهد العالي
مع زيادة الطلب على الربط بين الشبكات الكهربائية الإقليمية وتطوير طاقة الرياح البحرية, لوس الكابلات البحرية ذات التيار المباشر تتجه نحو الفولتية الأعلى, سعة أكبر ومسافات أكبر.
تتمثل التحديات التقنية الرئيسية التي تواجه الكابلات البحرية ذات التيار المباشر اليوم في الأداء الكهربائي والديناميكي الحراري للمواد العازلة., تصميم هيكل الكابل, موثوقية الملحقات وتكنولوجيا استكشاف الأخطاء وإصلاحها.
مع التزايد المستمر في مشاريع الكابلات البحرية على مستوى العالم, إن إنشاء المزيد من الفرق المتخصصة في بناء وصيانة الكابلات البحرية سيصبح أحد المتطلبات المستقبلية الرئيسية.