トランスベイ・ケーブル

カリフォルニア州ピッツバーグとサンフランシスコ間のHVDC送電線
トランスベイ・ケーブル
トランスベイ・ケーブルの地図
場所
アメリカ合衆国
カリフォルニア州
座標
  • 北緯38度01分02秒 西経121度51分05秒 / 北緯38.0171度 西経121.8513度 / 38.0171; -121.8513 (元のピッツバーグ変換サイト)
  • 北緯38度01分51秒 西経121度53分48秒 / 北緯38.0307度 西経121.8966度 / 38.0307; -121.8966 (ピッツバーグの最終変電所)
  • 北緯37度45分17秒 西経122度23分05秒 / 北緯37.7547度 西経122.3846度 / 37.7547; -122.3846 (ポトレロコンバーターサイト)
ピッツバーグ
通過サンフランシスコ湾サンパブロ湾サスン湾
宛先サンフランシスコ
所有者情報
所有者ピッツバーグ市
運営者トランスベイ・ケーブルLLC(ネクストエラ・エナジー・トランスミッションの子会社
建設情報
導体/ケーブルメーカープリスミアングループ
請負業者クパチーノ・エレクトリック
着工2007年12月15日 (2007年12月15日
就役2010年11月23日 (2010年11月23日
技術情報
型式高電圧直流(HVDC)潜水艦
電流の種類直流
全長85km
定格出力400MW
直流電圧±200kV
ウェブサイトwww.transbaycable.com

トランスベイケーブルは、カリフォルニア州サンフランシスコピッツバーグを結ぶ高電圧直流(HVDC)海底送電ケーブルです[1]サンフランシスコ湾をカーキネス海峡を通る 全長85kmのケーブルは、 ±200kVの直流電圧で400メガワットの電力を送電することができ、サンフランシスコのピーク電力需要の40%を賄うのに十分です。[2]

この送電線は、PG&Eのポトレロ変電所(旧ポトレロ発電所の開閉所)とピッツバーグにある同社の230kV送電線を接続します。このシステムは2010年11月に完成しました。[2]トランスベイ・ケーブル・プロジェクトは、モジュラー・マルチレベル・コンバータ(MMC)システムを採用した最初のHVDCシステムでした[3] [4]

歴史

1998年サンフランシスコ停電

最近までサンフランシスコには市内に2つの発電所があり、地元の需要を賄っていた。ハンターズポイント発電所(2006年に閉鎖)とポトレロ発電所(2011年に閉鎖)である。市の残りの電気負荷は送電網を通じて供給されている。サンフランシスコ半島の北端に位置するこの市は、コヨーテポイントレクリエーションエリア近くのサンマテオ変電所を含む単一の送電線でカリフォルニア州の他の送電網に接続されていた。1998年12月8日、その変電所の障害により変電所がオフラインになった。その結果生じた連鎖反応で送電線も停止し、ハンターズポイント発電所とポトレロ発電所の両方が停止して、市の大部分で8時間停電が発生した。 [5] [6]

信頼性向上への取り組み

長期にわたる停電の後、電力会社(パシフィック・ガス・アンド・エレクトリック)、サンフランシスコ市郡、カリフォルニア州公益事業委員会は、サンフランシスコ・ステークホルダー研究グループ(SFSSG)を結成し、電力の信頼性を確保するための即時の送電ソリューションを決定しました。その結果、ジェファーソン・マーティン送電線プロジェクトの下で、州間高速道路280号線に並行するPG&Eの送電線と鉄塔がアップグレードされ、経路が多様化されました。[7]ジェファーソン・マーティン・プロジェクトが完了した後、PG&Eは2006年にハンターズ・ポイントを廃止しました。[8]

地図
14km
2
ポトレロ変換所2
ポトレロ変換所2
1
ピッツバーグのコンバーターサイト1か所
ピッツバーグのコンバーターサイト1か所
ピッツバーグから西へ、サスーン湾サンパブロ湾を通り、サンフランシスコ湾を南へ、サンフランシスコまで走るトランスベイケーブルの主要地点
1
ピッツバーグの転炉跡地
2
ポトレロ変換サイト

SFSSGは長期的な信頼性を高めるためのプロジェクトも研究し、その中にはサンフランシスコ湾を横断する送電線の複数の提案の評価も含まれていた。2005年9月、カリフォルニア独立系統運用者(CAISO)は、モラガまたはフリーモントのイーストベイ変電所からポトレロへの交流送電線建設を提案していたPG&Eの代替案よりも、トランスベイケーブル(TBC)プロジェクトを優先オプションと特定した。代替案の資本コストはほぼ同じだったが、TBCプロジェクトに提案されたHVDC技術は送電ロスを削減していただろう。[9] : 16 海底ルートは住宅街における高圧架空送電線や鉄塔の立地懸念も回避した。さらに、新しい送電線を追加することで、市内にピーク時発電所を建設する必要がなくなる可能性があり、 [10]ポトレロ発電所の撤去も含まれる[11]

バブコック・アンド・ブラウン(B&B)は2004年1月にピッツバーグ市と開発契約を締結し、2月にCAISOにプロジェクトを紹介した。当初の計画では、B&Bがケーブルプロジェクトを開発・資金調達し、その後、市の公益事業会社(ピッツバーグ・パワー)に所有権を移転し、送電権をCAISOに譲渡することになっていた。[12]サンフランシスコ市監督委員会は2007年8月に9対2の投票でTBCプロジェクトを承認し[13] 、最終的な裁量許可は2007年8月16日にサンフランシスコ湾保全開発委員会によって交付された[14]。

建設

TBCの建設は2007年12月15日に正式に開始されました。[15]シーメンス・エナジーとプリスミアン・コンストラクション・サービス(旧ピレリ・ケーブル)の合弁会社がターンキープロジェクトの建設を担当しました。[16]シーメンスとプリスミアンの合弁会社は、クパチーノ・エレクトリックに電気機器の設置を下請けしました。[17] B&Bが2009年に破産宣告を受けた後、B&Bの経営陣はジョン・ハンコック生命保険会社と提携し、ケーブルを完成させるためにスティールリバー・インフラストラクチャー・パートナーズを設立しました。[18]

ケーブル敷設作業は2009年10月11日に開始され、ケーブル船ジュリオ・ヴェルネ号が東側の浅瀬の進入路に、はしけマンソン73号が使用された。両船の出発点はベニシア・マルティネス橋のすぐ西であった。11月6日までに、ジュリオ・ヴェルネ号はサンフランシスコ・オークランド・ベイブリッジの北側にケーブルを敷設しマンソン73号はピッツバーグまでの24kmの区間を完了した。合計78kmのケーブルが敷設された。マンソン建設会社の別のはしけハガー号は、保護用の柔軟なコンクリートマットの設置など、敷設後の埋設作業に使用された。[19]ケーブルは2009年12月3日までに敷設、埋設、両端の接続が完了し、2010年1月15日に予備テストが実施され、サンフランシスコの電力網に400MWの送電に成功した。しかし、その後の試験において、コンバータモジュールの故障率は予想を上回った。最終試験は2010年11月3日に完了し、1週間後に実質的な完成が宣言された。トランスベイケーブルは11月23日に営業運転を開始した。[20]トランスベイケーブルの完成後、ポトレロ(当時はミラントが所有)は2011年に廃止された。[21]

TBCは2014年9月、ベニシア・マルティネス橋付近でMV オーシャンライフが電源を失い錨を下ろした後に損傷を受け、修理は完了するまでに4か月を要した。 [ 22 ] 2018年にシーメンスは制御システムをアップグレードし、ブラックスタート機能を実現した。これにより、TBCは地元の電力網に依存せずに、唯一の電源としてサンフランシスコの重要なインフラニーズをサポートできるようになった。ブラックスタート条件下では、最大300MWの電力をTBCを通じて供給できる。通常、TBCは最大400MWを送電することができ、これはピーク需要時のサンフランシスコの総負荷の約40%に相当する。[24]スティールリバーは2019年7月にネクステラ・エナジー・トランスミッションにケーブルの権益を10億ドルで売却したと報じられている。[25] [26]

設計

当初の計画では、トランスベイ・ケーブル・プロジェクトには5つの主要な構成要素がありました。[27] [28]

  1. 57マイル(92 km)の海底および地下HVDCケーブル束
  2. ピッツバーグに5.4エーカー(2.2ヘクタール)の新しい変換所が建設され、交流電力を直流電力に変換します。
  3. サンフランシスコにDCをACに変換する6.8エーカー(2.8ヘクタール)の新しい変換所
  4. ピッツバーグのPG&E変電所と変換所を結ぶ5.5マイル(8.9 km)の単回路3相230 kV交流線
  5. サンフランシスコのPG&E変電所と変換所を結ぶ0.3マイル(0.48 km)の2回路3相115 kV交流線

HVDCケーブル束の当初の設計には、400 kV送電線(直径約4.5インチ(114 mm))、12 kV金属帰線(接地)ケーブル(直径3.4インチ(86 mm))、光ファイバー通信ケーブル(直径1インチ(25 mm))が含まれ、束全体の直径は10インチ(250 mm)でした。[29] HVDC電力リンクユニバーサルシステム(PLUS)技術の採用により、伝送線の代わりに同一サイズのケーブル2本と光ファイバーケーブルが使用されるようになりました。各ケーブルには200 kV(1本は正極、もう1本は負極)が通電されます。[12] [28] HVDC PLUS用のHVDCコンバータはハーフブリッジトポロジを使用し、対称モノポール構成で最大400 MWの電力を伝送できる定格となっています。[30]

プリスミアングループは、アルコフェリーチェ(ナポリ)工場でHVDCケーブルと陸上交流ケーブルを製造し、自社船ジュリオヴェルネIMO番号:8302014)を使用して海底HVDCケーブルを敷設しました。[31] [32]

各変換所は、当初64フィート(20メートル)の高さに設計されたバルブホール、DCホール、制御棟で構成され、建物の総面積は23,000平方フィート(2,100平方メートル)ですさらに、変換後にはスイッチヤードが既存のグリッドへの接続を処理します。[29] HVDC PLUSへの更新により、建物の高さとサイズが削減されました。[12]高さは35フィート(11メートル)に削減され、必要な占有面積は約25%削減されました。[28] [33]

ピッツバーグ変電所と変換施設(デルタエネルギーセンター付近)を結ぶ交流送電線の当初のルートは主に海底で、変電所から北へ、ブラウンズ島の北端を東回り、ブラウンズ島とウィンター島の間の湿地帯を南東に走り、ウィンター島の南端まで東へ、そして南へ戻って陸上に戻り変換施設まで続いていた。[34]しかし、ピッツバーグ変換所は後に既存のPG&E変電所のすぐ南、ウェスト・テンス・ストリート付近の敷地に移転され、[35]交流相互接続線は1マイル(1.6 km)未満に短縮され、HVDCケーブル束は53マイル(85 km)に短縮された。[12]サンフランシスコ変換所は23番街とイリノイ通りの交差点付近、埠頭70と80の間にある。[36] [37]

海底HVDCケーブルは、アンカーの衝突から保護するため、湾底から3~6フィート(0.91~1.83メートル)の深さに埋設されています。ケーブルが既存の公共設備と交差する場所など、特定の場所では埋設が不可能なため、ケーブル上に柔軟なコンクリートマットを設置して保護しています。[38]

参考文献

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  • transbaycable.com
  • HDVC Plusテクノロジーはシーメンス提供
  • URSコーポレーション(2006年5月)「トランスベイ・ケーブル・プロジェクト提案に関する環境影響報告書(案)」(報告書)。ピッツバーグ市。 2021年3月8日閲覧
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