Com o forte desenvolvimento da energia sustentável, cabos submarinos elétricos também encontram novas oportunidades de desenvolvimento. Os cabos submarinos são usados principalmente nos campos de energia eólica offshore., extração offshore de petróleo e gás e comunicações terra-ilha e transmissão de energia. Tipos típicos de cabos submarinos incluem Cabos XLPE monocondutores e três motoristas.
Desenvolvimento de Energia Eólica Offshore
Existe uma clara tendência para o desenvolvimento da energia eólica offshore em águas profundas e distantes. Recursos de parques eólicos offshore estão se tornando cada vez mais escassos, enquanto os recursos do mar distante são relativamente mais abundantes. Como resultado, a construção eólica offshore está se afastando cada vez mais da costa.
De acordo com o Escritório de Eficiência Energética e Energia Renovável dos EUA., a longo prazo, a distância até a costa dos projetos eólicos offshore globais continuará a aumentar após 2024.
Níveis de Tensão de Cabos Elétricos Submarinos
Os cabos submarinos são uma parte importante do tecido da energia eólica offshore.. Existem dois tipos principais de cabos submarinos elétricos usados na energia eólica offshore.. Um deles é o cabo submarino dentro do campo, que é usado para conectar as turbinas eólicas entre si dentro do parque eólico. Outro é o cabo submarino de saída, que é usado para conectar turbinas eólicas a redes terrestres.
Atualmente, cabos submarinos em campo usados são, em sua maioria, cabos de média tensão 35 kV. À medida que a escala dos parques eólicos e a capacidade individual aumentam, a solução do coletor de corrente alternada de 66 kV será mais barato.
Os cabos de energia submarinos de saída são, em sua maioria, cabos de ultra alta tensão 220 kV. A tecnologia de hoje já pode suportar a produção de cabos de 500 corrente alternada de três núcleos kV. Isso pode reduzir o número de raízes dos cabos submarinos e reduzir a área ocupada pelo corredor submarino..
Em geral, para projetos entremarés, cabos submarinos são usados 35 kV. Para projetos offshore (uma 10-50 km da costa) cabos submarinos de alta tensão são geralmente escolhidos 220 kV ou mais. E para projetos no mar distante de 80 km ou mais, pode ser considerado DC cabos flexíveis submarinos para ligação à rede.
Cabos Submarinos de Corrente Contínua
Os cabos DC submarinos têm perdas de linha mais baixas e são mais adequados para transmissão de longa distância. O custo do sistema submarino de transmissão elétrica inclui estações conversoras, subestações, linhas de cabo, roteamento de cabo, reatores de derivação, perdas de linha e manutenção.
Em um sistema elétrico de corrente contínua, são necessárias estações conversoras, eles são caros. Por tanto, em distâncias mais curtas, Os sistemas DC custam mais do que os sistemas AC. Porém, à medida que a distância da costa dos parques eólicos aumenta, os custos de manutenção e desgaste do sistema AC aumentam consideravelmente. Neste caso, um sistema de transmissão por cabo submarino de corrente contínua será mais econômico. A experiência da indústria indica que os cabos submarinos de corrente contínua são necessários para distâncias de 70 km ou mais no mar.
A longo prazo, As soluções flexíveis DC se tornarão a principal forma de conectar parques eólicos offshore de médio e grande porte à rede. A tecnologia de transmissão flexível DC tem vantagens como controle flexível, o não precisa mudança de fase de tensão e a capacidade de fornecer suporte de corrente alternada síncrona para turbinas eólicas. Além do mais, o uso dessa tecnologia pode economizar espaço em plataformas offshore e reduzir a instabilidade da energia eólica.
Participação de Investimento de Cabos Submarinos em Energia Eólica Offshore
Cabos submarinos elétricos ocupam entre o 10% e ele 12% do investimento total em energia eólica offshore. À medida que a escala dos parques eólicos aumenta, a quota de valor dos cabos de energia submarinos mostra uma tendência ascendente.
Por um lado, o tamanho maior aumenta a distância entre as turbinas eólicas remotas e a estação de reforço offshore. Isso leva a um maior investimento em cabos dentro do campo. Por outro lado, o aumento da escala leva a capacidade dos cabos de saída ao limite e exige um aumento no número de retornos aos cabos. Isso também aumenta o investimento em cabos submarinos de saída.