¿La corriente continua es realmente mejor para las instalaciones hidroeléctricas de almacenamiento por bombeo?

Quizás sería mejor decir "la corriente continua es beneficiosa para las centrales hidroeléctricas" .

Wikipedia muestra varias centrales hidroeléctricas que usan HVDC para transmitir energía, incluyendo Estación hidroeléctrica Volga , Estación Hidroeléctrica Tianshengqiao-I , Presa Itaipu , Cahora Bassa , Inga Dam , Estación Hidroeléctrica Tianshengqiao-I , las diversas centrales hidroeléctricas que se alimentan en la Radisson Substation , las diversas plantas hidroeléctricas que alimentan el Nelson River Bipole , Presa Benmore , presa de Sakuma , Presa de las Tres Gargantas , etc.

¿Por qué sería beneficioso el uso de corriente directa en una planta?

Wikipedia: HVDC tiene una buena explicación de por qué HVDC (a veces) es mejor que AC. En resumen:

Con una línea de transmisión de larga distancia dada, HVDC tiene menos pérdidas que la CA de alto voltaje. Ambos tienen aproximadamente las mismas pérdidas de resistencia parasitaria, pero solo la CA tiene pérdidas debido a la inductancia parásita y la capacitancia parásita.

Con una línea de transmisión de larga distancia dada, HVDC puede transmitir más energía por minuto. HVDC puede transmitir a la máxima potencia todo el tiempo (la tensión máxima y la corriente máxima admitidas por la línea), mientras que AC tiene cero cruces donde una línea no está transmitiendo ninguna potencia.

HVDC es inmune a algunos tipos de fallas que ocasionalmente afectan a los sistemas de CA, como la pérdida de sincronización.

La principal desventaja de HVDC es el costo de los inversores para convertir la potencia a 60 Hz AC. Por lo tanto, estos sistemas HVDC son punto a punto, con inversores solo en los dos extremos, en lugar de una estructura muy ramificada que requeriría muchos inversores, uno en cada punto final. A medida que el costo de los inversores sigue bajando, espero que el HVDC se use con más frecuencia.

Por lo que puedo decir, todas estas ventajas también se aplicarían a las instalaciones hidroeléctricas de almacenamiento por bombeo.

HVDC es mejor que la CA para la transmisión, peor para la transformación / tolerancia a fallas, no está claro para la generación.

Transmisión: los voltajes de CA tienen mayores pérdidas debido a que existe una capacidad parásita para la conexión a tierra, por lo que incluso a 60 Hz hay una pérdida de potencia considerable. No estoy seguro del mecanismo exacto de pérdida, pero está relacionado con las corrientes que tienen que cargar / descargar la capacitancia parásita.

Transformación: los transformadores de CA Stepup / Stepdown están muy extendidos. La transformación de CC a voltajes más bajos / más altos requiere una electrónica de potencia + es más complicada.

Tolerancia a fallos: los relés / fusibles son más fáciles de gestionar en CA porque la corriente pasa a través de 0 en algún punto del ciclo y, por lo tanto, el arco se puede detener, mientras que la corriente de falla de CC es continua.

Generando: AC puede generarse directamente con máquinas síncronas. La CC también se puede generar y requiere una máquina eléctrica con un conmutador mecánico, o rectificadores, para convertir los voltajes de CA inherentes en la máquina eléctrica a CC. La desventaja de AC es que tienes que estar en bloqueo con la red; La ventaja de AC es que casi toda la infraestructura está construida alrededor de ella. (Tanto las máquinas eléctricas de CA como las de CC suelen requerir la modulación de los campos del rotor para adaptar los voltajes a la red)

HVDC se utiliza un poco; tenemos una línea HVDC que va a través de Vermont y New Hampshire para transmitir energía. El patio de cambio es bastante impresionante y me encantaría hacer una visita técnica al lugar.

Como se señaló en otras respuestas, las pérdidas de capacitancia hacen que la transmisión de CC sea más barata en largas distancias, sin embargo, hay pérdidas en la estación del convertidor a / desde DC. Según ABB, la promoción es adecuada para líneas de más de 250 km.

El derecho de paso suele ser más pequeño en la transmisión de CC. La misma cantidad de potencia se puede transmitir con dos líneas en lugar de tres como en una transmisión trifásica de CA. La altura de la torre depende solo de la distancia de seguridad y no hace una capacitancia sutiable

Si uno tiene un cable marítimo de cierta longitud a partir de los parques eólicos marinos de Alemania, la única solución es tener una transmisión HVDC debido a las pérdidas capacitivas en los cables marinos.

también puede transmitir potencia entre sistemas de 50Hz y 60Hz con HVDC.

@Jason: las pérdidas en el tranmisson de CC son pérdidas por resistencia en cables / líneas aéreas.

La hidroelectricidad de almacenamiento por bombeo se usa para satisfacer solo la demanda de carga máxima, es decir, en un período de tiempo determinado de un día, cuando la tasa de consumo es mayor que la tasa de generación y no es posible construir una planta de energía solo para carter esta demanda, ya que esta irregularidad dura solo una fracción del día.

Entonces, si una central eléctrica está en funcionamiento solo por un tiempo limitado, no es económico emplear un sistema trifásico en ella, ya que el costo inicial y operativo será mayor, por lo que la complejidad también será la pérdida de la línea. es mayor en CA debido a la pérdida de corona (i ^ 2 * R), la única desventaja en este DC es la tasa relativamente alta de mantenimiento, pero como la planta está inactiva la mayor parte del tiempo en el día, el trabajo de mantenimiento se puede realizar fácilmente fuera en ese tiempo.

El depósito de la montaña Northfield ( enlace ) cerca de hear utiliza AC y se conecta a la red.