Visokonapetnostne povezave z enosmernim tokom so trenutno med najbolj vročimi energetskimi projekti v EU. Obljubljajo lažjo integracijo obnovljivih virov, učinkovitejše prenose moči na daljše razdalje in odpravo ozkih grl znotraj obstoječega evropskega omrežja.

Datum objave:

petek, 07. november 2025

Avtor:

Staš Zgonik

Visokonapetnostne povezave z enosmernim tokom so trenutno med najbolj vročimi energetskimi projekti v EU. Obljubljajo lažjo integracijo obnovljivih virov, učinkovitejše prenose moči na daljše razdalje in odpravo ozkih grl znotraj obstoječega evropskega omrežja.

Prenos velikih moči na velike razdalje z nizkimi izgubami, manjšo porabo materiala in z manjšim prostorskim odtisom. Popoln nadzor nad pretoki moči in možnost povezave med nesihroniziranimi elektroenergetskimi sistemi. Možnost sistemskih storitev, kot so uravnavanje napetosti in celo zagon iz teme. Vse to so lastnosti, zaradi katerih povezave HVDC (high voltage direct current) postajajo eden ključnih gradnikov elektroenergetskega omrežja zelene prihodnosti.

Stara rešitev, nova tehnologija

Osnovna tehnologija prenosa električne energije s pomočjo enosmernega toka je že stara, a šele napredek na področju močnostne elektronike in polprevodniških naprav ji je omogočil, da pride resnično do izraza.

V preteklem stoletju je uporaba izmeničnega toka prevladala predvsem zaradi možnosti uporabe transformatorjev, ki so omogočili preprosto prehajanje med različnimi napetostnimi nivoji in s tem učinkovit prenos elektrike iz velikih elektrarn vse do končnih uporabnikov.

Prvi projekti kabelskih povezav na podlagi enosmernega toka sicer segajo že v 50. leta prejšnjega stoletja. Šele novo tisočletje pa je prineslo revolucijo v tehnologiji. Hkrati pa se je v zadnjih desetletjih močno razširil tudi nabor dejavnikov, ki so enosmernemu toku dali novo priložnost, da se izkaže.

Za začetek dobe sodobnih sistemov HVDC sicer velja vzpostavitev povezave med Švedsko in njenim otokom Gotland v Baltskem morju. Dokončana je bil leta 1954, po njej pa je bilo mogoče prenesti 20 MW moči ob napetosti 100 kV.

Natančen nadzor nad pretoki

Ena ključnih prednosti sistemov HVDC je v zmožnosti popolnega nadzora nad pretoki moči. »Pretok skozi tokokrog HVDC je mogoče nastavljati zelo natančno, ne glede na siceršnje stanje v AC-omrežju,« nam je pojasnil dr. Urban Rudež s Katedre za elektroenergetske sisteme in naprave na ljubljanski Fakulteti za elektrotehniko.

Pri nadzemnih vodih je pri HVDC za enako prenosno zmogljivost potrebnega manj materiala kot pri AC-sistemih. Zadostujeta dva vodnika in ne trije pa tudi razdalje med vodniki so lahko manjše. To lahko poenostavi umeščanje daljnovodov v prostor. »Prenosni koridor pri AC je pri enaki zmogljivosti prenosa energije bistveno večji kot pri HVDC.«

V nasprotju s prenosom moči po AC-povezavah pri enosmernem toku nimamo opravka z jalovo močjo, ki je posledica faznega zamika med tokom in napetostjo. Zato so, poudarja dr. Rudež, predvsem kabelske povezave, ki temeljijo na enosmernem toku, veliko lažje obvladljive. »Kabelske povezave imajo v AC-sistemih namreč izrazito kapacitiven karakter, zato sta njihov napetostni profil in prenosna zmogljivost močno podvržena jalovi moči. Pri enosmernem toku te omejitve ni.«

Novejši HVDC-pretvorniki sicer omogočajo tudi učinkovito uravnavanje jalove moči in s tem napetosti v AC-omrežju. »Pri sodobni HVDC-tehnologiji imajo pretvorniki tudi možnost neodvisne regulacije jalove moči. Kompenzacijska naprava STATCOM, ki je nameščena v Beričevem, deluje na enak način.«

Evropa prevladuje pri podmorskih kablih

Kar se tiče nadzemnih HVDC-povezav, je trenutno v svetu vsekakor vodilna Kitajska, kjer jih uporabljajo za dostavo električne energije z odročnih območij, bogatih z obnovljivimi viri, v populacijske centre.

Na področju podmorskih kabelskih HVDC-povezav pa vsekakor prednjači severna Evropa. Severno in Baltsko morje sta prepredeni s kabli, prek katerih si države izmenjujejo električno energijo, rastejo pa tudi povezave, ki električno energijo, proizvedeno v velikih poljih vetrnih elektrarn na morju, prenašajo na celino.

S podmorskimi HVDC-povezavami ima veliko izkušenj tudi Italija, ki je tako povezana s Črno goro in z Grčijo, prav tako pa HVDC-kabel povezuje celinsko Italijo s Korziko in Sardinijo. V načrtu imajo še povezavo s Tunizijo pa tudi drugo povezavo do Grčije.

Kar se tiče kopenskih čezmejnih HVDC-povezav v Evropi, ena skozi namenski predor pod Pireneji povezuje Španijo in Francijo, ena s podzemnim kablom povezuje Nemčijo in Belgijo, ena pa skozi cestni predor Frejus Francijo in Italijo. Ta povezava je zanimiva, ker poteka kar po trasi avtocestne povezave med državama, tik ob robu cestišča.

Odpravljanje zamašitev v AC-omrežju

Eden večjih HVDC-projektov, ki so trenutno v gradnji, pa ni namenjen povezovanju med državami, ampak odpravljanju zamašitev na prenosnem omrežju znotraj države. Nemčija namreč gradi kar tri vzporedne HVDC-kablovode, ki bodo električno energijo z velikih polj vetrnih elektrarn na severu dostavljali neposredno v industrijska središča na jugu države.

Tako želijo vzpostaviti obvod in se izogniti obstoječemu prenosnemu omrežju, ki se zaradi velikih pretokov energije pogosto spoprijema z zamašitvami, posledično pa morajo z namenom zagotavljanja stabilnosti elektroenergetskega sistema vse pogosteje omejevati proizvodnjo iz obnovljivih virov.

Podobnega projekta se lotevajo tudi v Italiji, kjer želijo električne povezave med severom in jugom Apeninskega polotoka okrepiti s številnimi HVDC-povezavami. Projekt italijanskega hiperomrežja, kot ga imenujejo, vključuje pet podvodnih kablov in postavitev štirih HVDC-daljnovodov vzporedno s trasami obstoječih AC-povezav.

Sredozemski in črnomorski megaprojekti

Zelo dejavni na področju kabelskih povezav HVDC so v zadnjem času v Grčiji. Tamkajšnji sistemski operater IPTO je letos dokončal podmorsko povezavo med celino in Kreto, a to je zanje šele prvi korak. S Krete želijo povezavo potegniti do Cipra in Egipta, s Cipra pa še do Izraela.

Resno razmišljajo tudi o možnosti položitve kabla po dnu Jadranskega morja vse do Slovenije, nato pa po kopnem naprej čez Avstrijo do Nemčije. T. i. projekt Green Aegean je dejansko vključen v najnovejši desetletni načrt razvoja omrežja, ki ga pripravlja evropsko združenje operaterjev prenosnega omrežja ENTSO-E, in sicer kot eden izmed potencialnih projektov.

A to še ni vse. Lani so Grki s Savdsko Arabijo ustanovili podjetje, katerega naloga bo preučiti možnost vzpostavitve HVDC-povezave med državama, prek katere bi lahko pošiljali obnovljivo energijo z Arabskega polotoka v Evropo. Težko bi bilo očitneje ponazoriti, da elektrika postaja nova nafta.

Svojo HVDC-povezavo z Evropo snujejo v še eni »fosilni« državi – Azerbajdžanu. Z Gruzijo, Romunijo in z Madžarsko so lani že ustanovili skupno podjetje, ki naj bi preučilo možnosti za kabelsko povezavo pod Črnim morjem, po kateri bi pošiljali elektriko, pridobljeno iz obnovljivih virov na območju Kaspijskega jezera.

Če bo projekt uresničen, bo šlo za najdaljši podmorski HVDC-kabel na svetu in prvega, ki bi presegel 1.000 kilometrov, če ga ne bo prej prehitel kateri izmed drugih projektov, ki so v fazi idejne zasnove, kot na primer povezava med Marokom in Anglijo ali pa celo med Avstralijo in Singapurjem. Ta bi bila dolga kar 4.300 kilometrov.

Politične težave

Ob vseh prednostih, ki jih prinašajo HVDC-povezave, pa lahko tesnejše povezovanje med različnimi elektroenergetskimi trgi prinese tudi politične težave. Švedska vlada je tako lani odpovedala sodelovanje pri nadaljnjem razvoju nove načrtovane povezave z Nemčijo, imenovane Hansa Power Bridge. Razlog: strah pred višjimi cenami električne energije in težavami z zanesljivostjo oskrbe.

»Ne moremo povezati juga Švedske, ki ima velik primanjkljaj proizvodnje električne energije, z Nemčijo, v kateri trg deluje neučinkovito,« je takrat pojasnila švedska ministrica za energijo Ebba Busch. Decembra lani je nato za Financial Times dejala, da so pripravljeni še enkrat premisliti o novi povezavi, če bi Nemčija reformirala svoj trg z električno energijo. Švedska je namreč že od leta 2011 razdeljena na štiri cone, v katerih se cene električne energije oblikujejo ločeno, Nemčija pa kljub pozivom k reformi še kar vztraja pri enotnem oblikovanju cene za celotno državo.

Tudi na Norveškem so začele HVDC-povezave s sosednjimi državami povzročati politične razprtije, saj naj bi čezmerno dvigovale cene električne energije na jugu države. Težave z visokimi cenami so se namreč začele po vključitvi HVDC-povezav z Nemčijo in Združenim kraljestvom leta 2021.

Ne samo da Norvežani do preklica ne nameravajo odobriti novih HVDC-povezav, razmišljajo celo o možnosti, da bi nekatere obstoječe povezave ukinili. Dve najstarejši HVDC-povezavi Norveške z Dansko, Skagerrak 1 in 2, zgrajeni leta 1977, se namreč bližata koncu svoje življenjske dobe. Vse glasnejši so pozivi nekaterih političnih strank, da povezav ne bi obnovili in nadgradili z novo opremo, ampak bi ju preprosto ukinili.  

VIR: Naš Stik