让可再生能源在德国成为可能

Making renewable energy possible in Germany

为了满足日益增长的能源需求,同时最大限度地减少碳足迹 、 德国承诺到 2030 年至少 80% 的电力消耗来自可再生能源,到 2045 年实现气候中和。

变化中的世界

要实现这些宏伟目标,需要将风能、地热能和太阳能等新建能源并入电网,并更新现有基础设施。社区和政府机构向输电系统运营商(TSOs)施压,要求他们寻找架空电线的替代方案,并解决电力传输过程中不可预测的电力损耗问题。然而,要使这一项目取得成功,他们需要克服许多障碍。

https://metergroup

热能成本

如果土壤的热性能不佳,无法将多余的热量正常排出,那么埋地电缆的功率耗散就会更大,在最糟糕的情况下,还会熔化地下电缆。这会造成服务中断和危险状况,从而导致漫长而昂贵的维修。在安装 700 公里(435 英里)长的地下电缆之前,工程师们首先需要了解沿途会遇到的土壤的热特性。

根据欧洲气候适应平台 Climate-ADAPT 的统计,1881 年至 2022 年间,德国的年平均气温上升了 1.7 °C,而且预计未来几年还会加速上升。反过来,土壤温度也在上升。在目前的状态下对土壤进行测试并不能充分反映电缆在未来几十年内的状况。因此,SuedLink 项目需要完整的热干缩曲线,以了解含水量与导热率之间的关系。

A photo of factory smoke stacks billowing clouds

保护地下电缆

为确保电缆安装所需的土壤安全,需要在电缆铺设过程中对土壤进行取样,有时甚至每隔 100 米(328 英尺)就要取样一次。样本会被送往德国慕尼黑的 METER 实验室,在那里会对每个样本进行多项测试。

  • 样品通过 VARIOS以获得自动热干燥曲线,并得出土壤的热导率。
  • 在需要更透彻地了解含水量的情况下,实验室将使用HYPROP/VARIOS 连接器在同一样品上同时使用两台仪器。该 HYPROP生成土壤水分释放曲线,将土壤含水量与土壤水分潜力(或称土壤吸力)进行比较。
  • 在现场还使用 TEMPOS热性能分析仪进行抽查。

根据分析结果,可能需要在土壤中掺入添加剂,改变该路段的电缆直径或每条沟渠中电缆之间的距离,以尽量减少该区域的热量释放量,或者改变电缆路径,以避开无法缓解的土壤。

A photograph of several SuedLink soil samples in the VARIOS

A researcher holding a TEMPOS

A researcher prepping a sample on the HYPROP

A map of the SuedLink project through Germany

执行计划

SuedLink 项目由两家 TSO 负责实施,TenneT 负责电缆连接的北段,TransnetBW 负责南段。METER 一直在与这两家公司合作勘测两段线路的土壤。

迄今为止,我们已为 SuedLink 进行了 6,000 多次测量,并将随着项目的进展继续提供这一关键分析。METER 进行的含水率和导热率测量使德国能够向其居民提供他们承诺的环保电力。这些分析可防止对沿途生态系统和社区造成破坏,同时延长这一环境关键项目的寿命。

随着欧洲和世界上越来越多的国家逐步实现 100% 使用可再生能源,SuedLink 项目正在为其他国家了解如何成功实施清洁能源铺平道路、 SuedLink 项目正在为其他国家了解如何成功实施清洁能源铺平道路。

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