BE-Background: Siemens übt für Desertec

Ende Dezember 2009 hat Siemens in China die Hochspannungs-GleichstromÜbertragungsanlage (HGÜ) "Yunnan-Guandong" in Betrieb genommen. Mit der Anlage können grosse Mengen sauberer Wasserenergie in die Provinz Guandong transportiert werden. Sie überbrückt eine Strecke von fast 1.500 Kilometer - etwa die Entfernung von Wien nach Moskau. Kürzlich ist der zweite Pol zugeschaltet worden, was die Übertragungskapazität von bisher 2500 auf 5000 Megawatt (MW) erhöht. Das entspricht etwa der Energieleistung von fünf grossen Kraftwerken. Damit hat Siemens die Übertragungstechnologie der Zukunft im Angebot, mit der sauberer, erneuerbarer Strom über Tausende von Kilometern transportiert werden kann - wie es im Wüstenstromprojekt der Desertec Industrial Initiative (DII) vorgesehen ist.

Durch die Steigerung der Spannung in der chinesischen HGÜ-Anlage von bisher 500 Kilovolt auf 800 kV konnten die Leitungsverluste gesenkt werden: Sie betragen nur zwei Prozent pro 1.000 Kilometer. Dazu kommen knapp 1,5 Prozent Verlust für die Konverter-Stationen auf der Sender- und Empfängerseite. Da nun ein Pol mit +800 kV arbeitet und der andere mit -800 kV wird eine weltweit höchste Spannungsdifferenz von 1600 kV Gleichstrom erreicht. Die Leitung in China reicht von der abgelegenen, regenreichen Provinz Yunnan bis zum Industriegebiet in der Provinz Guandong im Perlflussdelta mit den Millionenstädten Guangzhou und Shenzhen. Da der Strom aus Wasserkraft stammt, kann auf fossil befeuerte Kraftwerke verzichtet werden, was einer Einsparung von jährlich 30 Millionen Tonnen Kohlendioxid entspricht. In China ist bereits eine zweite HGÜ-Anlage "Xiangjiaba-Shanghai" mit 800 kV in Betrieb gegangen, für die Siemens wichtige Komponenten geliefert hat. Auch in Indien errichtet Siemens derzeit für einen Privatinvestor ein bipolares HGÜ-System mit einer Leistung von 2500 MW. Ein weiterer Vorteil der HGÜ: Der Energiefluss kann nach Belieben gesteuert und zur Stabilisierung der angeschlossenen Netze genutzt werden. Zudem reagiert die HGÜ beim Auftreten von kaskadierenden Netzstörungen wie eine automatische "Firewall" und kann so Blackouts verhindern.

Für die Weltrekord-Spannung von 800 kV entwickelte Siemens einen neuen Transformator, der so gross ist wie ein Einfamilienhaus. Zehn der "Super-Trafos" braucht es für die Anlage "Yunnan-Guangdong". Die Experten bei Siemens standen unter anderem aufgrund fehlender Standards vor grossen Herausforderungen. Sie mussten wegen der hohen Spannung besonders starke Isoliersysteme konstruieren. Die zwei Ventildurchführungen, durch die der Strom vom Inneren des Transformators in die Stromrichter fließt, haben jetzt aufgrund der nötigen Isolierabstände eine Länge von 14 Metern. Für die 800kV-Trafos wurde eigens eine neue und besonders klimatisierte Fertigungshalle gebaut, um zu verhindern, dass die Isolation schon bei der Endmontage Feuchtigkeit aus der Luft aufnimmt.