Warum HGÜ-Kabel wertvolle Alternativen bieten können

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Die Fähigkeit, erhebliche Strommengen – mehr als 1.000 Megawatt – effizient von Erzeugungsstandorten zu Lastzentren zu transportieren, ist für eine große elektrische Infrastruktur von grundlegender Bedeutung. In den Vereinigten Staaten wurde dies in der Vergangenheit über Hochspannungs-Wechselstrom-Übertragungsleitungen (HLK) durchgeführt. Die Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) wird häufig in vielen anderen Teilen der Welt eingesetzt, hat sich in den USA jedoch nie in großem Umfang durchgesetzt, vor allem aus Kostengründen.

Da erneuerbare Energiequellen weiterhin von weit verstreuten Standorten in das Netz eingespeist werden, die häufig weiter von Lastzentren entfernt sind als herkömmliche Grundlastkraftwerke, muss mehr Strom über weite Entfernungen transportiert werden, um die wachsende Nachfrage zu decken. Ein Vorteil von HGÜ-Kabeln besteht darin, dass sie mehr Strom über größere Entfernungen transportieren können, ohne die dielektrischen oder kapazitiven Verluste, die bei Wechselstromkabeln über sehr große Entfernungen auftreten.

Gleichstrom bietet außerdem eine größere Flexibilität als Wechselstrom, um den Anschluss asynchroner Netze zu ermöglichen, und bietet gleichzeitig einen stärkeren Netzschutz, um die Ausbreitung von Fehlern von einem Netz zum nächsten zu verhindern.

Und eines der stärksten Argumente für den Einsatz von HGÜ ist, dass sie unterirdisch über große Entfernungen in einem viel engeren Wegerecht (Right-of-Way, ROW) eingesetzt werden kann als Freileitungen. Anstelle einer 150 bis 300 Fuß breiten ROW für eine Hochspannungsfreileitung kann ein unterirdisches HGÜ-Kabel mit ähnlicher Kapazität in einer 10 Fuß langen ROW installiert werden. Selbst unter Berücksichtigung vorübergehender 50-Fuß-Baudienstbarkeiten sorgt dies für einen schmaleren Weg und geringere Auswirkungen. Gleichzeitig bietet es ein System, das äußerst widerstandsfähig gegenüber extremen Wetterbedingungen, Störungen der Vegetation und möglichen Rückschlägen lokaler Wohn- und Gewerbegrundbesitzer ist. Wenn man die höheren Vorlaufkosten der Erdinstallation mit den Wartungskosten über die Lebensdauer einer Freileitung abwägt, wird die unterirdische HGÜ deutlich wettbewerbsfähiger.

Es bleiben noch einige Marktbeschränkungen bestehen, die überwunden werden müssen, bevor die HGÜ-Durchdringung ihr volles Potenzial entfalten kann:

Der US-Markt wird bei der Übertragung nicht plötzlich von HVAC auf HGÜ umsteigen, aber es gibt reichlich Gelegenheit – und Rechtfertigung – für eine verstärkte Anwendung letzterer. Während Versorgungsunternehmen und Entwickler Strategien für ein zunehmend verteiltes, zunehmend auf erneuerbaren Energien basierendes Stromportfolio entwickeln, scheint das Potenzial der HGÜ bereit zu sein, neue Lösungen für alte Einschränkungen voranzutreiben.