New Zealand, quốc gia đồng chủ nhà vòng chung kết FIFA Women's World Cup 2023, hiện sở hữu đường dây truyền tải điện một chiều điện áp cao (HVDC) duy nhất, đường dây Inter - Island kết nối lưới điện giữa đảo Bắc và đảo Nam của quốc gia này.

Đường dây HVDC Inter - Island bắt đầu ở đảo Nam, có điểm đầu tại hai trạm biến áp nằm cạnh nhà máy thủy điện Benmore, công suất 540 MW, trên sông Waitaki ở phía nam vùng Cantebury. Điện được lấy từ nhà máy điện Benmore và một phần của lưới điện truyền tải ở đảo Nam, ở mức điện áp 220kV, sau đó nguồn AC được chuyển đổi lên mức ± 350kV HVDC để truyền tải.

Dòng điện HVDC được truyền qua đường dây tải điện trên không dài 535 km xuyên qua vùng Canterbury và Marlborough, đến vịnh Fighting ở Marlborough. Từ vịnh Fighting, đường dây băng qua eo biển Cook bằng đường cáp điện ngầm dài 40 km đến vịnh Oteranga, phía tây Wellington. Tại vịnh Oteranga, đường dây HVDC Inter - Island chuyển đổi trở lại thành đường dây trên không, kéo dài 35 km sau cùng, kết nối với lưới điện 220kV của đảo Bắc tại trạm biến áp Haywards ở Lower Hutt.

Tại Haywards, hai trạm biến áp nhận nguồn HVDC ở ± 350kV, chuyển đổi trở lại thành dòng điện xoay chiều ở điện áp 220kV. Từ trạm biến áp ở Haywards, nguồn điện từ đường dây Inter - Island được phân phối đến Wellington hoặc được truyền về phần còn lại của lưới điện đảo Bắc.

Đường dây HDVC Inter - Island ở New Zealand

Đường dây HVDC Inter - Island kết nối các trạm Benmore và Haywards có tổng chiều dài 610 km. Phần truyền tải trên không có tổng chiều dài là 570 km, được kéo dây qua 1.649 trụ cao thế. Phần cáp ngầm dưới eo biển Cook dài 40 km, các dây cáp dưới eo biển Cook được lắp đặt vào năm 1964.

Năm 1993, sau khi được nâng cấp, đường dây HVDC kết nối đảo Bắc và đảo Nam có điện áp hoạt động bình thường là ± 250kV, công suất truyền tải điện tối đa khoảng 600 MW. Đường dây HVDC là một thành phần quan trọng của hệ thống truyền tải điện ở New Zealand. Nó kết nối lưới truyền tải của hai đảo Bắc và Nam, được sử dụng như một hệ thống cân bằng năng lượng, đáp ứng nhu cầu và khả năng cung cấp điện ở hai đảo.

Lý do chính của việc kết nối hệ thống điện giữa đảo Bắc và Nam của New Zealand là do địa lý và nhân khẩu học. Đảo Nam có diện tích đất liền lớn hơn 33% so với đảo Bắc (151.000 km2 so với 114.000 km2), nhưng đảo Bắc có dân số gấp ba lần đảo Nam (3,52 triệu so với 1,07 triệu). Kết quả là, đảo Bắc có nhu cầu năng lượng lớn hơn đáng kể so với đảo Nam. Trong khi đó, đảo Nam có một số lượng lớn các con sông thích hợp cho việc sản xuất thủy điện.

Đường dây HVDC mang lại lợi ích cho cả đảo Nam và đảo Bắc. Đường dây cung cấp cho khách hàng ở đảo Nam khả năng tiếp cận các nguồn điện nhiệt ở đảo Bắc có thể hỗ trợ nhu cầu của đảo Nam trong thời gian mức nước các hồ thủy điện ở đảo Nam thấp. Ngược lại, đường dây cung cấp cho khách hàng ở đảo Bắc khả năng tiếp cận các nguồn thủy điện lớn của đảo Nam có thể hỗ trợ nhu cầu của đảo Bắc vào thời điểm phụ tải cao điểm.

Đường dây truyền tải HVDC Inter - Island được chọn để kết nối lưới điện giữa hai đảo vì đây là giải pháp thiết thực và kinh tế hơn cho truyền dẫn đường dài, đặc biệt khi yêu cầu chiều dài cáp đáng kể.

Hệ thống truyền tải điện một chiều điện áp cao (HVDC) 350kV liên kết giữa trạm Benmore và trạm Haywards bắt đầu xây dựng năm 1961, hoàn thành vào tháng 4/1965, khi đó là lớn nhất và dài nhất thế giới, cũng như cáp ngầm lớn nhất thế giới. Sau khi xây dựng xong, nhiều thông số kỹ thuật phức tạp đã được giải quyết bởi những thành tựu kỹ thuật sáng tạo của công trình.