ハイドロ・ケベックの送電システム
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2 つの主要なNERC相互接続と 3 つのマイナーな NERC 相互接続、および 9 つの NERC 地域信頼性協議会。
ロバート・ブラッサ発電所近くの735 kV変電所

ハイドロ・ケベックの送電システム（ケベック連系線とも呼ばれる）は、カナダのケベック州を拠点とする国際送電システムです。このシステムは、モントリオールとケベック・シティの人口密集地と、ケベック州北西部のダニエル・ジョンソン・ダムやジェームズ湾プロジェクト、ラブラドールのチャーチルフォールズ発電所（ケベック連系線には含まれていない）などの遠方の水力発電所を結ぶ、735キロボルト（kV）の超高電圧交流（AC ）送電線の使用を先導しました。

このシステムは、34,187キロメートル（21,243マイル）を超える送電線と530の変電所から構成されています。これは、国営企業であるハイドロ・ケベックの一部門であるハイドロ・ケベック・トランスエナジーによって管理されており、北東部電力調整評議会の一部門です。オンタリオ州、ニューファンドランド・ラブラドール州、ニューブランズウィック州、そしてアメリカ合衆国北東部のシステムと17の連系線を有し、6,025メガワット（MW）の連系線輸入容量と7,974MWの連系線輸出容量を誇ります。 [ 1 ]

ケベック州北部から南部までの広大な距離にわたる電力送電の必要性から、1965 年 11 月に 735 kV 交流電力線の運用が開始され、ネットワークの大幅な拡張が始まりました。

ケベック州の人口の多くは、数本の735kV送電線で電力を供給されています。これが、1998年の北米の氷雨による停電の深刻化の一因となりました。

歴史

ハイドロ・ケベックの旧ロゴ：ケベック州の赤、青、黄色の紋章の上にビーバーが描かれ、太字で「HYDRO-QUEBEC」の文字と2つの稲妻が描かれている。
ハイドロ・ケベックの最初のロゴ（1944～1960年）

ケベック州における最初の水力発電所は、19世紀後半に民間企業によって建設されました。1903年には、北米初の長距離高圧送電線が建設され、シャウィニガン発電所と135km（84マイル）離れたモントリオールを結ぶ50kVの送電線が敷設されました。20世紀前半には、市場は地域独占企業によって支配され、そのサービスは公に批判されました。これを受けて、州政府は1944年にモントリオール電力熱電公社を接収し、ハイドロ・ケベック社を設立しました。[ 2 ]

1963年、ハイドロ・ケベック社はケベック州に当時残っていたほぼ全ての民間電力会社の株式を購入し、マニクアガン・ウタルド水力発電所複合施設の建設に着手した。年間約300億kWhの発電量を約700km（430マイル）の距離に渡って送電するために、ハイドロ・ケベック社は革新を迫られた。ジャン＝ジャック・アルシャンボー氏の指揮の下、同社は当時世界標準であった300～400kVではなく、735kVで電力を送電する世界初の電力会社となった。[ 2 ] 1962年、ハイドロ・ケベック社は世界初の735kV送電線の建設に着手した。マニクアガン・ウタルドダムからレヴィ変電所まで伸びるこの送電線は、1965年11月29日に運用を開始した。[ 3 ]

1965年から1985年までの20年間、ケベック州は735kVの送電網と水力発電能力を大幅に拡張した。[ 4 ]ハイドロ・ケベックの別部門であるハイドロ・ケベック設備社とジェームズ湾電力会社（Société d'énergie de la Baie James）がこれらの送電線、変電所、発電所を建設した。ジェームズ湾プロジェクトの一部であるラ・グランド・フェーズ1の送電システムの建設には、12,500基の鉄塔、13の変電所、10,000キロメートル（6,000マイル）の地上線、60,000キロメートル（37,000マイル）の電線が必要となり、その費用だけで31億カナダドルがかかった。 [ 5 ]わずか40年足らずで、ハイドロ・ケベックの発電能力は1963年の3,000MWから2002年には33,000MW近くにまで増加し、そのうち25,000MWの電力が735kVの送電線を通じて人口密集地に送られました。[ 6 ]

電気の源

ハイドロ・ケベック発電[ 7 ]の発電電力の多くは、モントリオールなどの電力需要地から遠く離れた水力発電ダムから供給されています。発電量33,000MWのうち、93%以上が水力発電ダムから供給され、その発電容量の85%は、ジェームズ湾、マニク・ウタルド、そしてニューファンドランド・ラブラドール・ハイドロのチャーチルフォールズという3つの水力発電所から供給されています。[ 8 ]

ジェームズ湾
ロバート・ブラッサ・ダム（旧ラ・グランド2ダム）の放水路。モントリオール、ケベック・シティ、米国北東部の負荷センターに電力を供給する多くの水力発電ダムの1つ。

ジェームズ湾プロジェクトは、ケベック州北西部のラ・グランデ川とその支流（イーストメイン川など）に位置するラ・グランデ・プロジェクトを包含するものである。ラ・グランデ・プロジェクトは2期に分けて建設され、第1期は1973年から1985年までの12年間、第2期は1985年から現在まで続いている。[ 9 ]合計で9基の水力発電ダムは16,500MW以上の電力を生産しており、ロバート・ブラッサ発電所（ラ・グランデ2号発電所）だけでも5,600MW以上の発電を行っている。[ 10 ]総建設費は200億カナダドル以上であった。[ 11 ]

マニック・ウタルド発電所

コート・ノールまたはノースショア地域のマニクアガン川流域は、西から東にベシアミット川、リヴィエール・オ・ウタルド、マニクアガン川の3つの主要河川沿いに位置する複数の水力発電施設から構成されています。サント・マルグリット第3発電所は、東のサント・マルグリット川（セティル）沿いに位置しています。[ 12 ]この地域にある施設は、1956年から2005年までの50年間にわたって建設されました。これらの発電所の総発電容量は10,500MWです。ローワー・ノースショアにある21MWの水力発電所、ラック・ロバートソン発電所は、ケベック州の主要送電網に接続されていません。[ 13 ]

チャーチル滝

チャーチルフォールズは、ニューファンドランド・ラブラドール州のチャーチルフォールズの町とスモールウッド貯水池に近いチャーチル川沿いにある単一の地下発電所です。1966年から1971～72年の5～6年をかけてチャーチルフォールズ（ラブラドール）会社（CFLCo）によって建設されましたが、発電機は主要な建設工事の完了後に設置されました。[ 14 ]この単一の発電所の建設には9億4600万カナダドルがかかり、11の発電ユニットがすべて設置された後、当初5,225MWの電力を生産しました。[ 15 ] 1985年の発電所のアップグレードにより、発電能力は5,400MWを超えました。[ 15 ]ハイドロ・ケベック・ジェネレーションは、発電所を建設した会社であるCFLCoの34.2%の株式を所有しています。しかし、ハイドロ・ケベック社は、2025年に期限が切れる電力購入契約に基づき、この発電所が生産する5,400MWの電力の大部分の権利を保有している。[ 16 ]

チャーチル滝、変電所、そして渓谷に架かる735kVの送電線3本の景色

電力送電システムの特徴

このシステムは、34,187キロメートル（21,243マイル）を超える送電線と530の変電所から構成されています。これは、国営企業であるハイドロ・ケベックの一部門であるハイドロ・ケベック・トランスエナジーによって管理されており、北東部電力調整協議会の一部門です。オンタリオ州、ニューブランズウィック州、ニューファンドランド・ラブラドール州、および米国北東部のシステムと17の相互接続部を持ち、相互接続の輸入容量は6,025MW、相互接続の輸出容量は7,974MWです。[ 1 ]このシステムは、人口密集地から1,000キロメートル（600マイル）以上離れた発電所まで送電線が伸びています。[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]このため、トランスエナジーはハイドロ・ケベックのダムで発電された電力を送電・配電するために交流735kVの電圧を使用しているが、315kVも使用されている。[ 21 ]トランスエナジーの送電システム全体の総額は159億カナダドルである。[ 22 ]これらの理由から、ハイドロ・ケベック・トランスエナジーは送電の世界的リーダーであると考えられている。[ 5 ]

AC 735 / 765 kV電力線

ハイドロ・ケベック・トランスエナジー 735 kV 電力線のメイ・ウェスト タワー。3つの 4 導体セットを分けるX 字型のスペーサーで識別できます。

1965年以降、735kV送電線はケベック州の送電網の不可欠な一部となりました。ハイドロ・ケベック・トランスエナジーの送電系統の3分の1以上は、735/765kVの高圧交流送電線で構成されており、総延長は11,422キロメートル（7,097マイル） [A]に及び、38の変電所にこの電圧の設備が設置されています。[ 22 ] 1965年の最初の送電システムはIEEEマイルストーンに認定されています。[ 23 ]

ハイドロ・ケベックの735 kV送電線の規模は北米で他に並ぶものがない。同地域では、ニューヨーク電力公社（NYPA）とアメリカン・エレクトリック・パワー（AEP）の2社のみが、電力システムに少なくとも1本の765 kV送電線を有している。[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]しかし、AEPのみが765 kV送電線の距離がかなり長く、3,400キロメートル（2,100マイル）を超える765 kV送電線が広範な送電システムを横断している。このシステムは、単一の電力会社による送電システムとしては米国で最も長い距離をカバーしている。[ 26 ] NYPAの765 kV送電線はわずか219キロメートル（136マイル）で、そのすべてがハイドロ・ケベックとの単一の直接相互接続線に含まれている。[ 27 ] [ 28 ]

735 kV 送電線は、この電圧で稼働する 1 本の送電線で 4 本の 315 kV 送電線と同じ量の電力を運ぶことができるため、送電線の環境への影響を軽減すると言われている。4 本の 315 kV 送電線に必要な幅は80.0 ～ 91.5メートル (262.5～300.2 フィート) [29] [30] であり、735 kV送電線1本あたりに2,000 MWの電力を1,000 キロメートル ( 620マイル) 以上送電することができ、735 kV 送電網全体では 25,000 MW の電力を運ぶことができる。[ 18 ] 735 kV 送電網全体での送電損失は 4.5 ～ 8% の範囲で、温度や稼働状況によって変化する。[ 31 ]ケベック州技術者協会は735kV送電線システムをケベック州における20世紀の技術革新と称した。[ 32 ]

1998 年の氷雨をきっかけに、 Levis De-Icerが設置され、2007 年と 2008 年にテストが開始されました。

レヴィ変電所。

ルート

ジェームズ湾水力発電所とモントリオール間の 735 kV ラインの一部に使用されているクロスロープ「Chainette」（「小さなネックレス」）吊り塔。

ハイドロ・ケベック・トランスエナジーの735kV系統は、ジェームズ湾からモントリオールに至る6本の送電線と、チャーチル滝およびマニック・ウタルド発電所からケベック市に至る4本の送電線で構成されています。モントリオールの南岸地域と、モントリオールとケベック市の間のセントローレンス川には、735kV送電線ループまたはリングが存在します。[ 27 ] [ 33 ]

ジェームズ湾

ジェームズ湾水力発電ダム複合施設には、比較的短い 735 kV 送電線が数本あり、西から東の順に、ラディソン、シシビ、ルモワンヌの 3 つの主要変電所に電気を送っています。[ 34 ]これらの変電所から、6 本の 735 kV 送電線[ 8 ]が、伐採された土地の広大なタイガと北方林を横断しています。これは、航空写真ではっきりと確認できます。[ 35 ] [ 36 ]送電線が横断する地形は、大部分が山岳地帯ではなく、滑らかで、湖がたくさんあります。[ 33 ]一般的に、4 本の送電線は 2 組になって一緒に走り、他の 2 本の送電線は単独で走りますが、2 本の単独の送電線が 2 組になって走ることもあります。[ 21 ]北と南に 1 本ずつある 2 本の中間の 735 kV 送電線は、ケベック南部への経路に沿って 6 本の送電線すべてを接続しています。

送電線は南下するにつれて、3本の735kV送電線からなる2組の送電線に分岐する。東側の送電線はケベック市に向かい、チャーチル滝からの送電線やセントローレンス川流域の735kV送電線ループと接続する。西側の送電線はモントリオールに向かい、同じく市を取り囲む735kV送電線のリングを形成し、この地域の他の送電線ループと接続する。[ 27 ] [ 33 ]ハイドロ・ケベック・トランスエナジーの電力網のこの区間には、7,400km（4,600マイル）に及ぶ735kV交流送電線と450kV直流送電線が含まれている。[ 11 ]

マニック・ウタルド発電所 / チャーチル滝
ケベック州ノースショアにあるミクア変電所。この変電所はトランスエナジーの送電拠点の一つです。

チャーチルフォールズ発電所で発電された電力は、1,200キロ（700マイル）以上離れたモントリオールや米国北東部の人口密集地に送られている。[ 37 ]ニューファンドランド・ラブラドール州の発電所を起点とする送電線は、チャーチル川の渓谷を越えて1,800メートル（6,000フィート）に及び、幅216メートル（709フィート）の開通した道路用地内を3本の並列送電線として概ね南南西方向に203キロ（126マイル）走っている。[ 14 ]北方林を南西に向かう送電線は、概ね平坦でなだらかな丘陵地帯を横切っている。[ 29 ]

送電線がケベック州とラブラドール州の境界線（ハイドロ・ケベックの配電地点としても知られる）を越えると[ 14 ]、送電線の方向は真南になり、隣接する空港からのみアクセスできるモンタニエ変電所に向かう。変電所からは 735 kV の単独送電線が伸びており、北西 142 キロメートル (88 マイル)の露天掘り鉱山に向かう。送電線が横切る地形は境界線の南側で丘陵と山岳が広がる。送電線は標高 800 メートル (2,600 フィート) 以上に達してから下降する。[ 38 ] 3 本の送電線は南に向かい続け、セントローレンス湾北岸の変電所に到達する。そこから 3 本の送電線は北岸と並行し、湾は南西に狭まり、セントローレンス川の排出口に向かう。最北端の送電線は他の 2 本から分岐し、リヴィエール・オ・ウタルドとマニクアガン川沿いおよび周辺にあるマニク・ウタルド発電所に接続します。

ケベック市の東、国道 138 号線沿いのボワシャテル/ランジュ ガルディアン境界に 735kV の 3 基の Mae West 送電塔があり、線路がセントローレンス川を南に渡りオルレアン島に向かっています。

ケベック市付近で、北側の送電線は他の2本の735kV送電線と合流する。3本の送電線は、北方に少し離れた別の735kV送電線と並行して、セントローレンス川を越えて南岸地域まで伸びており、そこではセントローレンス川と南岸の一部を囲むループを形成している。このループは、モントリオール周辺の735kV送電線の環状線や、ジェームズ湾から南に伸びる送電線にも接続されている。[ 27 ] [ 33 ]

水力発電塔

ケベック州の送電システムには、時代や電圧レベルに応じて様々な水力発電塔が含まれています。古い設計の塔は新しい設計の塔よりも多くの資材を消費する傾向があり、電圧レベルが高くなるほど塔のサイズも大きくなります。[ 39 ]

735 kVの塔
サン＝ジャン＝シュル＝リシュリュー近郊にある2種類の735kV単回線デルタ鉄塔と、2回線315kV送電線が並列に設置されている。中央の735kV送電線は大型デルタ鉄塔を使用し、右側の送電線は小型デルタ鉄塔を使用している。

ハイドロ・ケベック・トランスエナジーは、735kVの送電線を支えるために、いくつかの異なるタイプの送電塔を使用しています。[ 5 ]これらはすべて単回路であり、各塔にはスペーサーで分離された4本の電気導体の束が3つ付いた1本の送電線が架けられており、[ 29 ]各束は1相の電流を伝送します。

ケベック州シャペ近くにある一連の V 字支柱付きタワー。

最も初期のタイプの塔は、巨大な自立型デルタ鉄塔、またはウエスト鉄塔で、[ 39 ]線路1キロメートルあたり21トンの鋼材を消費しました。 [ 5 ]このタイプの塔は、マニック・ウタルド発電所からモントリオールの負荷センターまでの最初の735 kV送電線に使用されました。[ 33 ]デルタ鉄塔には2つの重要なバリエーションがあります。1つは、より長い側面のクロスバーを持ち、3つの導体束すべてがV字型の絶縁体で吊り下げられています。[ 40 ]もう1つは、より短い側面のクロスバーを持ち、2つの外側の束が垂直の絶縁体ストリングに吊り下げられ、中央の束のみがV字型の絶縁体で吊り下げられています。[ 41 ]

ハイドロ・ケベックの研究者は長年にわたり、V字支柱付き鉄塔という新しいタイプの鉄塔を設計し、これにより材料消費量を送電線1キロメートルあたり11.8トンの鉄鋼にまで削減しました。[ 5 ]このタイプの鉄塔には、すべての導体がV字型の絶縁体で吊り下げられた長い側面クロスバーを備えたバリエーション[ 42 ]と、中央の束のみが絶縁体から吊り下げられ、側面の束は垂直の絶縁体ストリングに張られた短い側面クロスバーを備えたバリエーションもあります。[ 43 ] [ 44 ]

ジェームズ湾送電システムの建設中に、クロスロープ吊り下げ塔が発明されました。[ 5 ]このタイプの塔は、V字支柱塔に似た2本の支柱付き塔脚を備えていますが、2本の支柱脚は塔の基部で合流しません。クロスロープ吊り下げ塔の場合、塔脚は2つの異なる基礎に広がっています。[ 35 ]さらに、クロスバーは3本の垂直絶縁体ストリングを備えた一連の吊り下げケーブルに置き換えられ、3つの束を支えることで、この設計では線路1キロメートルあたりわずか6.3トンの鋼材しか消費しません。[ 5 ]この設計はチェイネット（小さなネックレス）としても知られています。[ 45 ]

トランスエナジーは、735 kV送電線のアングルタワーや構造物に2層式のタワーを使用して、送電線の方向を変えたり、導体束の位置を入れ替えたりしています。 [ 33 ] [ 40 ]デルタタワーや3脚支柱タワーもアングルタワーとして使用され、ハイドロ・ケベックの送電線作業員からは「ペンギン」と呼ばれています。[ 35 ] [ 46 ]

他の電圧レベルのタワー

ハイドロ・ケベック・トランスエネルジーは、315 kVなどの他の電圧の電線を吊り上げるために、2回線3段式鉄塔と1回線デルタ鉄塔を組み合わせて使用​​している。 [ 33 ] [ 39 ] [ 47 ]ハイドロ・ケベックの電力網における±450 kV高圧直流送電線は、T字型の鉄塔、格子、または柱を用いて、両側に3本の電線からなる2つの束を支えている。直流送電線では、アングル鉄塔に2本の柱、またはより幅広のピラミッド型の自立型格子構造が使用されることもある。[ 33 ] [ 48 ]

ハイドロ・ケベック社の現在は廃止されたトレイシー発電所に隣接する高さ 174.6 メートル (572 フィート 10 インチ) の塔。
その他の塔

ハイドロ・ケベック社は通常、湖や川などの大きな水域を横断するために、高く巨大な塔を使用する。これらの塔は目立つと言われており、ハイドロ・ケベック社の電力網で最も高い塔がこの役割を担っている。これらの塔の中で最も高いものは、セントローレンス川沿岸のトレーシー発電所の近くにあり、ラノレイとトレーシーの間に735kVの回路を運んでいる。この塔はカナダ最大のもので、高さは174.6メートル（572.8フィート）で、モントリオール・オリンピック・スタジアムと同じ高さであり、アメリカ合衆国のワシントン記念塔（555フィート（169.2メートル））よりわずかに大きい。 [ 49 ]

タワーの強度

塔と導体は、45ミリメートル（1.8インチ）の氷の蓄積に耐えられるよう設​​計されている。[ 19 ]ハイドロ・ケベック社は、 1986年12月のオタワと1961年2月のモントリオールでの氷雨で30～40ミリメートル（1.2～1.6インチ）の氷が積もったことを受けて基準を引き上げている。[ 50 ] [ 51 ] [ 52 ]このことから、ハイドロ・ケベック・トランスエナジー社の水力発電塔は「壊れない」という信念が生まれた。[ 53 ]カナダの氷の許容範囲がわずか13ミリメートル（0.51インチ）という基準の3倍以上であるにもかかわらず、[ 54 ] 1990年代後半の氷雨では最大70ミリメートル（2.8インチ）の氷が積もった。[ 19 ] [ 51 ]

相互接続

ウタワイ変電所は、ハイドロ・ケベックのネットワークと近隣の電力網を結ぶ 19 の相互接続のうち最新のものです。

北米全域で、電力送電システムは広域同期グリッド（相互接続）に相互接続されています。供給者は信頼性基準に従うことが法的に義務付けられています。2006年、ケベックの送電システムは近隣のシステムと非同期であるため、北米電力信頼性協会（NERC）によって完全な相互接続として認定されました。したがって、ケベックは必要に応じて独自の信頼性基準を策定できるようになり、これらの基準は関連する北米基準に加えて適用されます。[ 55 ]ケベック相互接続の他に、北米には東部相互接続、西部相互接続、アラスカ相互接続、テキサス電力信頼性評議会の4つの相互接続があります。

ハイドロ・ケベック・トランスエネルジーは、近隣の州や県のシステムと以下の相互接続網を保有している。 [ 56 ]

  • ニューヨーク：接続2箇所。容量は輸入1,100MW、輸出1,999MW。
  • オンタリオ州: 8 つの接続。輸入 1,970 MW、輸出 2,705 MW。
  • ニューイングランド：接続 3 つ。輸入 2,170 MW、輸出 2,275 MW。
  • ニューブランズウィック：接続3つ。輸入785MW、輸出1,029MW。
  • ニューファンドランド・ラブラドール州: 接続 1 つ。輸入 5,500 MW、輸出 0 MW。

ニューヨークとオンタリオに共通する相互接続の最大同時供給（輸出）は 325 MW です。

高電圧直流（HVDC）450 kV

ジェームズ湾プロジェクトから派生した6本の735 kV送電線に加えて、ケベック州とニューイングランド州を結ぶ既存の高電圧直流送電線（HVDC）を北に1,100キロメートル（680マイル）延長した7本目の送電線が建設されました。この送電線拡張は1990年に完了しました。その結果、1,480キロメートル（920マイル）の送電線沿いに複数の静止型コンバータとインバータステーションが設置された、他に類を見ない直流送電線となりました。 [ 8 ]これは世界初の多端子HVDC送電線でもあります。±450 kV送電線は、約2,000 MWの水力発電をモントリオールと米国北東部に送電できます。[ 57 ] [ 58 ] [ 59 ]

ルート

ラディソン変電所に隣接する変換所を起点とするHVDC送電線は南に向かい、西側で6本の735kV送電線とほぼ並行する。他の6本の送電線と同様の地形を横断し、湖、湿地、森林に覆われた起伏のある丘陵地帯が広がっている。[ 33 ]送電線は徐々に南東方向に曲がり、複数の735kV送電線の下を通過する。

735 kV の電線 6 本が 3 本ずつの 2 つのグループに分かれた後、HVDC 送電線は東側のグループに沿って進み、西側のグループはそれから離れる。[ 21 ] [ 27 ]送電線は、セントローレンス川の北岸、グロンダイン付近に達するまで架空のままで、そこで 450 kV HVDC 送電線は川を横切る海底トンネルに降りる。送電線はロトビニエール変電所付近の南岸で地表に現れる。川を渡った後、送電線はドラモンヴィルの北東にあるサント・ウラリー付近のニコレ ターミナルに入る。ターミナルの南で送電線は南に向かい、比較的短い距離を走った後、シャーブルックに近いデ・カントンに入る。

デ・カントン発電所を出発した送電線は、カナダとアメリカの国境を越え、アメリカ・バーモント州のアパラチア山脈の丘陵地帯を抜け、標高約650メートル（2,130フィート）に達する。[ 38 ]その後、送電線は南南東に進み、ニューハンプシャー州に入り、モンロー近郊のコマーフォード・ターミナルに到達する。さらに南下してマサチューセッツ州に入り、ボストン郊外のエアーにあるサンディ・ポンド・ターミナルに到達する。[ 59 ]このターミナルはHVDC送電線の最南端である。[ 33 ] [ 57 ]

2008年12月、ハイドロ・ケベックはアメリカの電力会社ノースイースト・ユーティリティーズおよびNSTARと共同で、ケベック州ウィンザーからニューハンプシャー州ディアフィールドまでの新しいHVDCラインを建設するための合弁会社を設立した。[ 60 ]ハイドロ・ケベックはケベック州内のセグメントを所有し、アメリカ国内のセグメントはノースイースト・ユーティリティーズ(75%)とNSTAR(25%)のパートナーシップであるノーザン・パス・トランスミッションLLCが所有する。 [ 61 ]建設には11億ドルの費用がかかると見積もられ、[ 62 ]このラインは、ニューハンプシャー州を通るHVDCラインに隣接する既存の権利範囲内を走るか、ホワイト・マウンテンズを通るニューハンプシャー州北部の権利範囲に接続すると予測されている。この180～190マイル（290～310キロメートル）の送電線は、1,200メガワットの電力を運ぶ予定で、約100万世帯に電力を供給することになる。[ 63 ]

その他の機能

TransÉnergie社は、直列補償を用いて送電線における電気の挙動を変化させ、送電効率を向上させています。これにより、新規送電線建設の必要性が軽減され、人口密集地への電力供給量が増加します。直列補償はコンデンサ技術に基づいています。送電システムの性能維持のため、TransÉnergie社は新技術の研究と応用のための資金を確保しています。[ 64 ]送電技術に加え、Hydro-Québec社は数年以内に送電線上で高速インターネットを提供する計画で、2004年1月から送電線上でのインターネット試験運用を開始しました。[ 65 ]

大きな混乱

送電システムの評判と、ケベック州が2003年の北東部停電を無傷で逃れたという事実にもかかわらず、送電システムは過去に激しい嵐による被害やサービス中断を経験しています。[ 17 ] [ 64 ]例としては、1989年と1998年の大規模な停電の前の1982年と1988年のケベック州の停電があります。

1989年の磁気嵐

1989年3月13日午前2時44分（東部標準時）、太陽からのコロナ質量放出による激しい磁気嵐が地球を襲った。[ 66 ] [ 67 ]磁気嵐の磁場の変動により、通常は交流しか通さないケベック州の送電線に地磁気誘導電流（GIC）が直流として流れた。[ 66 ]カナダ楯状火成岩の絶縁性により、GICは送電線に誘導された。その後、送電線はこの電流を、正常に機能するために一定の電圧振幅と周波数を必要とする高感度の変圧器に送った。ほとんどのGICは比較的微弱であるが、これらの電流の性質により送電網の電圧が不安定になり、不平衡な電流スパイクが至る所で発生した。[ 66 ]

これを受けて、保護措置が講じられました。変圧器やその他の電気機器を保護するため、ケベック州全域で遮断器が作動し、電力網が停止しました。 [ 68 ] 90秒足らずのうちに、この一連の遮断回路により、送電網全体が機能停止に陥りました。電力網の崩壊により、600万人とケベック州の残りの地域では、非常に寒い夜に何時間も電気が使えなくなりました。停電はほとんどの地域で約9時間続きましたが、場所によっては数日間も暗闇に包まれました。この磁気嵐により、ハイドロ・ケベック社は約1,000万カナダドル、同社の顧客には数千万カナダドルの損害が発生しました。[ 66 ]

1998年の氷雨

ケベック州と米国北東部の降水量を示す地図

1998年1月4、5日から10日にかけて、南からの暖かく湿った空気が北からの冷たい空気を覆い隠し、氷雨が発生し、80時間以上にわたって凍雨と霧雨が降りました。[ 69 ] [ 70 ]数日間、ほとんどが凍雨の連続的なにわか雨となり、降水量は水換算で70～110ミリメートル（2.8～4.3インチ）に達しました。[ 71 ]モントリオールやサウスショアなどの場所は特に大きな被害を受け、100ミリメートル（3.9インチ）の大部分が凍雨でした。[ 70 ]これらの大雨により、地域の送電システムに大混乱が生じました。

物理的損傷

5～6日間にわたる凍結雨と降雨により、モントリオールとサウスショア地域のハイドロ・ケベック電力網が麻痺した。100キロメートル×250キロメートル（62マイル×155マイル）の範囲で、735kVの主要送電線数本とケベック・ニューイングランド間HVDC±450kV送電線を含む約116本の送電線が停止した。[ 72 ]

木々や配電線の損傷

凍結した降雨が次々と降り、電線と鉄塔自体に厚さ75ミリメートル（3.0インチ）を超える放射状の氷が積もり​​ました。この氷のコーティングにより、導体1メートルあたり15～20キログラム（10～20ポンド/フィート）の追加重量が発生します。電線はこの追加重量に耐えることができますが、風と降雨の影響も加わると、これらの導体が破損して落下する可能性があります。[ 73 ]鉄塔は45ミリメートル（1.8インチ）の氷の付着にしか耐えられないように設計されていたため、ねじれた鉄骨の山となって崩れ落ちました。[ 52 ]いくつかの送電線で連鎖的な故障が発生し、1つまたは複数の鉄塔が倒壊して一列に並んだ鉄塔ができました。[ 72 ] [ 74 ]

被害を受けたすべての塔のうち、約150は735kVの送電線を支える塔であり[ 19 ] 、 315kV、230kV、または120kVの送電線を支える塔200も倒壊した。[B] [ 72 ]モントリオールに隣接するサン・イアサント、サン・ジャン・シュル・リシュリュー、グランビーの間の「暗闇の三角地帯」と呼ばれる地域では、架空電力網の半分が停止した。[ 75 ]ケベック州は、送電および配電システムで嵐によって機能不全に陥ったものを修復するため、無数の導体、腕金、および電線接続を発注した。[ 19 ]ケベック州全体では、24,000本の電柱、4,000台の変圧器、1,000基の送電塔が損傷または破壊され、[B] 3,000 km（2,000マイル）以上の電線が切断され、修復に合計8億カナダドルの費用がかかりました。[ 71 ] [ 73 ]

停電

氷で100本以上の送電線が麻痺したため、ケベック州は寒いカナダの冬の中、大規模な停電に見舞われた。最初の停電の後、電力復旧が開始されたものの、多くのケベック州民は電気を利用できなかった。[ 72 ]停電のピーク時には、300万人から400万人以上[ 76 ]が住む140万から150万世帯と顧客が電気を利用できなかった。[ 75 ] [ 77 ] [ 78 ]カナダと米国の他の地域から民間企業や他の公益事業会社が派遣され、ハイドロ・ケベックによるこの大規模な復旧作業を支援したが、電力網の広範囲にわたる被害により作業は複雑化した。[ 79 ]一部地域では停電が33日間続き、停電の影響を受けた人の90％が7日以上電気が使えなかった。[ 19 ] [ 71 ] 1998年2月8日までにケベック州全域で電力供給が完全に回復したものの、電力施設が再び稼働したのは3月中旬になってからだった。[ 72 ]その時までには、食品の腐敗や電気暖房の不足による死亡など、多くの社会的・経済的被害が発生していた。[ 19 ]

停電が収束した後、ハイドロ・ケベックは電力網の改善のため、システムの改修を数多く実施しました。例えば、送電塔や電柱の補強、電力供給の増強などです。これは、ケベック州に再び大規模な氷雨が襲来した場合、より迅速に電力を復旧できるよう支援するための措置です。ハイドロ・ケベックは、1998年と同規模の氷雨への対応準備は万全であると述べています。[ 71 ]

2004年の水力発電塔爆破事件

2004年、ジョージ・W・ブッシュ米大統領 のカナダ訪問直前、カナダ・アメリカ国境近くのイースタン・タウンシップにあるケベック・ニューイングランド送電線（HVDC）回線沿いの鉄塔が、基部で爆発した爆薬によって損傷を受けた。CBCは、レジスタンス・インターナショナリストを名乗るメッセージがラ・プレス紙、ル・ジュルナル・ド・モントリオール紙、そしてCKACラジオ局に送られたと報じた。このメッセージには、この攻撃は「米国によるケベック州の資源の『略奪』を非難するため」に行われたと記されていた。[ 80 ] [ 81 ]

批判

1998年の氷雨期におけるハイドロ・ケベック・トランスエナジーの電力網の性能は、電力網の基本概念、脆弱性、信頼性について疑問を投げかけた。[ 19 ]批評家は、発電施設が人口密集地から約1,000km（600マイル）離れた場所に位置し、モントリオール周辺には735kVの給電線が6本しかなく、地域発電所が不足していることを指摘した。[ 82 ]これらの給電線のうち5本は、市街地を囲む「電力リング」と呼ばれるループを形成している。1998年1月7日にこのリングが故障した際、モントリオール都市圏の電力供給の約60%がオフラインになった。[ 75 ]ハイドロ・ケベックの大規模な地上送配電システムは、電力網を地下に埋設するコストが法外なものであったにもかかわらず、自然災害の影響を受けやすいと考えられていた。[ 19 ]

ハイドロ・ケベック・トランスエネルジー送電網で利用されている技術も、批判の的となりました。性能、安全性、信頼性を向上させるために使用されたこの技術は、ケベック州のエネルギー供給の40%以上を電力、特に水力発電が占めていることから、ケベック州の人々のエネルギー需要を電力網に過度に依存させているとの主張があります。[ 75 ]オンタリオ州の農家がケベック州の農家よりも多くの予備発電機を保有しているという事実からもわかるように、この依存度は、1998年1月に発生したような電力網の故障時の影響を深刻化させる可能性があります。[ 19 ]

国境を越えた感染研究の影響

大規模送電網の拡張に長年焦点が当てられてきたことに加え、Gazarら（2024）[ 83 ]が発表したような最近の研究では、国境を越えた送電容量、新規水力発電、米国北東部とカナダのエネルギー需要の変化との因果関係が調査されている。ベイジアンネットワーク分析によると、ケベック州の水力発電容量の増加は、歴史的に見て、単に拡張された送電線路の利用可能性よりも、国内需要や市場価格のシグナルとより強く相関していることが示唆されている。これらの知見は、新たに提案されている米国・カナダ連系プロジェクトにおいて、上流の貯水池開発を環境影響評価に含めるべきかどうかという議論に役立つ可能性がある。

注記

A. ^ 735 kV システムの長さについては、11,422 km と 11,527 km (7,097 マイルと 7,163 マイル) の 2 つの数字が示されています。
B. ^ a b 氷雨によって損傷/破壊された電柱と鉄塔の総数に関する推定値はさまざまです。

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