نقل التيار المستمر عالي الجهد عبر القنوات

كابل النقل الكهربائي عالي الجهد للتيار المستمر ( بالفرنسية : Interconnexion France Angleterre IFA 2000 ) هو كابل ربط كهربائي عالي الجهد للتيار المستمر (HVDC) بطول 73 كيلومترًا (45 ميلًا) ، يعمل منذ عام 1986 تحت بحر المانش بين شبكة الكهرباء الأوروبية القارية في بونينغ ليه كاليه وشبكة الكهرباء البريطانية في سيلينج . يُعرف هذا الكابل أيضًا باسم IFA ، ^{[ 1 ] [ 2 ]} ويجب عدم الخلط بينه وبين كابل IFA-2 الجديد ، وهو كابل ربط آخر مع فرنسا أطول بثلاث مرات ولكنه أقل قوة بنصف قوة كابل IFA-2. 

يُعدّ خط الربط الحالي بقدرة 2000  ميغاواط ثنائي الاتجاه، ويمكن للدول استيراد أو تصدير الطاقة الكهربائية وفقًا لمتطلبات السوق، والتي تعتمد في الغالب على الأحوال الجوية وتوافر الطاقة المتجددة في الجزر البريطانية، بالإضافة إلى فائض الطاقة النووية الفرنسية أو الطلب على التدفئة الكهربائية. وقد اكتمل بناؤه عام 1986، ليحل محل أول خط ربط عبر القناة الإنجليزية، والذي كان بقدرة 160  ميغاواط، وقد اكتمل بناؤه عام 1961 وتم إيقاف تشغيله عام 1984.

تسبب حريق اندلع في سبتمبر 2021 في إيقاف تشغيل خط الربط. وأعلنت شركة الشبكة الوطنية أنه سيتم استعادة نصف طاقتها في 20 أكتوبر 2021، على أن يتم استعادة الطاقة الكاملة بحلول أكتوبر 2023. ^{[ 3 ]}

أنشأت شركة ASEA أول نظام نقل تيار مستمر عالي الجهد عبر القناة الإنجليزية ، ودخل الخدمة عام 1961، ^{[ 4 ]} بين محطتي تحويل في ليد بإنجلترا (بجوار محطة دونجينيس للطاقة النووية ) وإيشينغين ، بالقرب من بولون سور مير ، في فرنسا. وقد زُوّد هذا النظام بصمامات قوس الزئبق ، يحتوي كل منها على أربعة مصاعد موصولة على التوازي. ^{[ 5 ]}

لتقليل تأثيرات مرور السفن على البوصلات المغناطيسية إلى أدنى حد ممكن، استُخدم كابل ثنائي القطب . بلغ طول الكابل 65 كيلومترًا (40 ميلًا) وكان يعمل بشكل متناظر بجهد ±100 كيلوفولت وتيار أقصى قدره 800 أمبير. بلغت أقصى قدرة نقل لهذا الكابل 160 ميغاواط. قامت شركة ABB بتصنيع الكابل . ^{[ 6 ]} نظرًا لوضع الكابل على سطح قاع البحر، فقد كان عرضة للتشابك بشباك الصيد، مما تسبب في تلفه. أثناء إجراء الإصلاحات، توقف تشغيل الدائرة لفترة طويلة، مما أدى إلى خسائر في التجارة. في الواقع، بحلول عام 1984، تم فصل الدائرة عن نظام النقل الرئيسي.    

نظرًا لعدم تلبية النظام الأول للمتطلبات المتزايدة، تم استبداله في الفترة ما بين عامي 1975 و1986 بنظام نقل تيار مستمر عالي الجهد جديد بقدرة قصوى تبلغ 2000  ميغاواط بين فرنسا والمملكة المتحدة، حيث تم بناء محطتي تحويل جديدتين في سيلينج ، بين أشفورد وفولكستون في مقاطعة كنت بإنجلترا، وفي بونينج ليه كاليه (محطة ليه ماندارين) بالقرب من كاليه بفرنسا. وعلى عكس معظم أنظمة نقل التيار المستمر عالي الجهد، حيث يتم بناء محطتي التحويل من قبل نفس الشركة المصنعة،  فقد تم بناء محطتي التحويل في نظام الـ 2000 ميغاواط من قبل شركتين مصنعتين مختلفتين (مع أن كلتيهما أصبحتا لاحقًا جزءًا من الشركة الأم نفسها، ألستوم ). وقد قامت شركة GEC ببناء محطة سيلينج ^{[ 7 ]} ، بينما قامت شركة CGE ألستوم ببناء محطة ليه ماندارين.

يبلغ طول خط نقل التيار المستمر عالي الجهد هذا 73 كيلومترًا (45 ميلًا)، وتبلغ المسافة بين طرفيه 70 كيلومترًا (43 ميلًا) . يتألف الجزء البحري من ثمانية كابلات بحرية بطول 46 كيلومترًا (29 ميلًا) وجهد 270 كيلوفولت ، ممتدة بين فولكستون (المملكة المتحدة) وسانغات ( فرنسا)، مرتبة على شكل قطبين ثنائيين مستقلين تمامًا بقدرة 1000 ميغاواط، يعمل كل منهما بجهد تيار مستمر ±270 كيلوفولت. تم مد الكابلات في أزواج داخل أربعة خنادق بحيث يتم إلغاء المجالات المغناطيسية الناتجة عن الموصلين إلى حد كبير. أما الأجزاء البرية من الخط فتتألف من 8 كابلات بطول 18.5 كيلومترًا (11.5 ميلًا) في إنجلترا، و 6.35 كيلومترًا (3.95 ميلًا) في فرنسا. ^{[ 8 ]}         

وكما هو الحال في مخطط عام 1961، لا يوجد أي بند يسمح بمرور التيار المحايد عبر البحر. ورغم أن كل محطة تتضمن قطبًا أرضيًا، إلا أنه يُستخدم فقط لتوفير مرجع محايد، ولا يتم توصيل سوى قطب واحد من القطبين في أي وقت، بحيث لا يمكن أن يمر أي تيار بينهما.

تم بناء النظام باستخدام صمامات ثايرستور شبه موصلة صلبة منذ البداية. في البداية، كانت هذه الصمامات مبردة بالهواء وتستخدم أنظمة تحكم تناظرية، وفي عامي 2011 و2012 على التوالي، تم استبدال صمامات الثايرستور الخاصة بالقطب المزدوج 1 والقطب المزدوج 2 بصمامات ثايرستور حديثة مبردة بالماء وأنظمة تحكم رقمية مقدمة من شركة ألستوم. ^{[ 9 ]}

لا يزال هذا النظام هو أكبر نظام كابلات بحرية لنقل التيار المستمر عالي الجهد في العالم. ^{[ 10 ]}

في نوفمبر 2016، وخلال عاصفة أنغوس ، تسببت سفينة تجر مرساة في قطع أربعة من مكونات الكابل الثمانية، مما أدى إلى انخفاض السعة بنسبة 50%. ^{[ 11 ]} اكتملت أعمال الإصلاح بنهاية فبراير 2017. وتتعطل المعدات أحيانًا، مما يتسبب في انخفاض السعة؛ وفي السنوات التي تشهد تقلبات حادة، قد يتكرر هذا الأمر عدة مرات. وللحفاظ على تردد الشبكة واستمرار الطاقة، تمتلك الشبكة الوطنية مجموعة متنوعة من أصول الاستجابة للتردد ، وتُعد بطاريات السوق أول ما يستجيب. ^{[ 12 ]}

في سبتمبر/أيلول 2021، تسبب حريق هائل في محطة تحويل سيلينج في إغلاق خط الربط الكهربائي. ^{[ 13 ] [ 14 ]} أعلنت شركة الشبكة الوطنية في البداية أنه سيتم استعادة نصف سعة خط الربط في غضون أسبوعين، على أن تُستعاد السعة الكاملة في مارس/آذار 2022. وجاء الإغلاق في وقتٍ شهد ارتفاعًا في الأسعار ونقصًا في الإمدادات في سوق الكهرباء بالمملكة المتحدة، نتيجةً لانخفاض سرعة الرياح وارتفاع أسعار الغاز الطبيعي. ^{[ 15 ] [ 16 ]} وفي 15 أكتوبر/تشرين الأول 2021، أعلنت شركة الشبكة الوطنية أنه سيتم استعادة نصف سعة خط الربط في غضون الأيام القليلة التالية، وأن 75% من السعة ستكون متاحة بين أكتوبر/تشرين الأول 2022 ومايو/أيار 2023، وأنها تأمل في استعادة السعة الكاملة بحلول أكتوبر/تشرين الأول 2023. ^{[ 3 ]}

منذ تشغيل  خط نقل التيار المستمر بقدرة 2000 ميغاواط في ثمانينيات القرن الماضي، كان الجزء الأكبر من تدفق الطاقة عبر هذا الخط من فرنسا إلى بريطانيا. ومع ذلك، تستورد فرنسا الطاقة حسب الحاجة خلال فصل الشتاء لتلبية الطلب، أو عندما يكون توافر الطاقة الكهرومائية منخفضًا.

اعتبارًا من عام 2005لطالما شكلت واردات الكهرباء من فرنسا حوالي 5% من إجمالي الكهرباء المتاحة في المملكة المتحدة. وكانت الواردات عبر خط الربط الكهربائي عمومًا عند أعلى مستوى ممكن، نظرًا لسعة هذا الخط. ففي عام 2006، نُقلت 97.5% من الطاقة من فرنسا إلى المملكة المتحدة، ما يكفي لتزويد ما يعادل 3  ملايين منزل إنجليزي. وقبل حريق عام 2021، بلغت نسبة جاهزية خط الربط حوالي 98%، وهي من بين أفضل النسب في العالم. إلا أن استمرار حجم هذه التدفقات ومدتها محل شك، نظرًا لتزايد الطلب على الكهرباء النظيفة في أوروبا القارية، وتزايد الطلب على الكهرباء داخل فرنسا. ^{[ 17 ]}

• مشروع IFA-2 ، بقدرة 1000 ميغاواط بين المملكة المتحدة وفرنسا
• مشروع إليكلينك ، وهو خط ربط بقدرة 1000 ميغاواط بين المملكة المتحدة وفرنسا عبر نفق المانش
• بريت نيد ، 1000 ميغاواط بين المملكة المتحدة وهولندا
• خط نيمو ، بقدرة 1000 ميغاواط بين المملكة المتحدة وبلجيكا
• قائمة مشاريع نقل التيار المستمر عالي الجهد في أوروبا

• "بيانات النظام" . الشبكة الوطنية .مقاييس مباشرة