Siemens liefert neue HGÜ-Technik für verlustarme Energieübertragung

Auftraggeber ist die Trans Bay Cable LLC in San Francisco, eine hundertprozentige Tochter des Projektentwicklers Babcock & Brown. Der Auftragswert für Siemens beläuft sich auf mehr als 150 Mio. US-Dollar. Von März 2010 an wird über die etwa 88 Kilometer (53 Meilen) lange HGÜ-Seekabelverbindung bis zu 400 MW elektrische Leistung mit einer Gleichspannung von +/- 200 kV von Pittsburg, Kalifornien, nach San Francisco übertragen. Bei dem so genannten Transbay-Projekt kommt erstmals die von Siemens neu entwickelte HVDC-Plus-Technik zum Einsatz, die maßgeblich dazu beiträgt, die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Stromversorgung von San Francisco zu erhöhen.

Während die Stadt San Francisco heute hauptsächlich aus dem Süden der Halbinsel San Francisco mit Strom aus Wechselstromnetzen versorgt wird, fließt durch die neue HVDC-Plus-Übertragungsstrecke der Strom künftig direkt von der East Bay in das Zentrum von San Francisco und stabilisiert so das gesamte Übertragungsnetz in der Bucht.

Nach der Inbetriebnahme im Jahr 2010 wird die neue Seekabelverbindung eine feste Stromverbindung zwischen der East Bay und San Francisco schaffen und die steigende Nachfrage nach Strom auch in Zukunft befriedigen. Darüber hinaus wird das Projekt „Transbay“ die Notwendigkeit zum Bau neuer Kraftwerke in der Stadt San Francisco reduzieren, Engpässe im Übertragungsnetz in der East Bay mindern und die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Stromversorgung insgesamt verbessern.

Siemens realisiert das Projekt im Konsortium mit Prysmian Energy Cables aus Mailand. Als Konsortialführer ist Siemens für die schlüsselfertige Umsetzung des Projekts auf Basis der neuen HVDC-Plus-Technik verantwortlich. Der Auftrag umfasst die Lieferung der kompletten Stromrichtertechnik und Umrichterstationen einschließlich der Kernkomponenten wie Stromrichterventile, Stromrichtertransformatoren, Glättungsdrosseln, Schutz- und Steuerungstechnik. Zudem übernimmt das Unternehmen die Transportaufgaben, Bauarbeiten sowie die Installation und Inbetriebsetzung. Siemens konnte für das Transbay-Projekt alle erforderlichen Anforderungen an die technischen Komponenten und den Gebäudeschutz erfüllen, die für erdbebengefährdete Gebiete gelten. Die HVDC-Plus-Technik eignet sich besonders für große Ballungsgebiete wie San Francisco, da die Stromrichteranlagen weniger Platz benötigen und keinen Lärm verursachen wie herkömmliche HGÜ-Anlagen. Konsortialpartner Prysmian liefert und verlegt das Seekabel, das beide Stromrichterstationen miteinander verbindet.

Für dieses Projekt setzt Siemens erstmals die innovative HVDC-Plus-Technik ein – eine neue Generation von Stromrichtern auf Basis der selbstgeführten Multilevel-Voltage-Sourced-Converter-Technik (VSC). Kernstück der HVDC-Plus-Stromrichterstationen ist ein Konverter auf IGBT-Basis (Insulated Gate Bipolar Transistor), der den Wechselstrom in Gleichstrom und umgekehrt umwandelt. Im Gegensatz zur netzgeführten Stromrichtertechnik arbeitet das HVDC-Plus-System mit abschaltbaren Leistungshalbleitern, so dass die Kommutierungsvorgänge im Stromrichter unabhängig von der Netzspannung ablaufen. Eine sehr schnelle regelungs- und schutztechnische Eingriffsmöglichkeit in den Stromrichter ermöglicht eine hohe Dynamik des Systems, was vor allem für Netzfehler und Störungen im Drehstromnetz notwendig ist.

Das Hochspannungs-Gleichstromübertragungssystem HVDC Plus macht sich alle Vorteile zunutze, die die selbstgeführte Voltage-Sourced-Converter-Technik bietet. Dazu zählt die Möglichkeit der Anbindung an sehr schwache Netze ebenso wie die Versorgung von passiven Netzen sowie der geringe Platzbedarf für die Stromrichterstationen. Das System ermöglicht so den verlustarmen Transport elektrischer Energie beispielsweise von Offshore-Windparks an die Küste, die Energieversorgung von Ölbohrplattformen aus dem Stromversorgungsnetz auf dem Festland sowie die Energieversorgung von großen Ballungsgebieten mit wenig Platz wie San Francisco.

Siemens Power Transmission and Distribution (PTD), Erlangen, ist eines der führenden Unternehmen auf dem Weltmarkt für Energieübertragung und -verteilung. Als Produktlieferant, Systemintegrator, Komplettlösungs- und Serviceanbieter ermöglicht Siemens PTD Stromversorgern und der Industrie den wirtschaftlichen und zuverlässigen Transport elektrischer Energie vom Kraftwerk bis zum Verbraucher. In mehr als 100 Ländern vertreten, erwirtschaftete PTD mit weltweit rund 27.500 Mitarbeitern im Geschäftsjahr 2006 (30. September) einen Umsatz nach U.S. GAAP von 6,5 Mrd. EUR.