El Trans Bay Cable es una interconexión de cable de transmisión submarina de corriente continua de alto voltaje (HVDC) entre San Francisco, California y Pittsburg, California . [1] El cable de 53 millas (85 km) bajo la Bahía de San Francisco y a través del Estrecho de Carquinez puede transmitir 400 megavatios de energía a un voltaje CC de ±200 kV, suficiente para satisfacer el 40% de las necesidades máximas de energía de San Francisco. [2]
La línea conecta la subestación Potrero de PG&E (anteriormente el patio de distribución de la estación generadora Potrero ) con su línea de transmisión de 230 kV en Pittsburg. El sistema se completó en noviembre de 2010. [2] El proyecto Trans Bay Cable fue el primer sistema HVDC en utilizar el sistema Modular Multi-Level Converter (MMC). [3] [4]
Hasta hace poco, San Francisco tenía dos plantas de energía dentro de los límites de la ciudad para respaldar la demanda local: la planta de energía Hunters Point (cerrada en 2006) y la estación generadora Potrero (cerrada en 2011); la carga eléctrica restante para la ciudad se suministra a través de la red. Ubicada en el extremo norte de la península de San Francisco , la ciudad estaba conectada al resto de la red de California a través de una única ruta de transmisión, incluida la subestación San Mateo cerca del área recreativa de Coyote Point . El 8 de diciembre de 1998, una perturbación en esa subestación la dejó fuera de línea; La reacción en cadena resultante también dejaría fuera de servicio las líneas de transmisión y cerraría las estaciones generadoras de electricidad de Hunters Point y Potrero, lo que provocaría un corte de energía que cubriría la mayor parte de la ciudad durante ocho horas. [5] [6]
Luego del corte prolongado, la empresa de servicios públicos ( Pacific Gas and Electric ), la ciudad y el condado de San Francisco y la Comisión de Servicios Públicos de California formaron el Grupo de Estudio de Partes Interesadas de San Francisco (SFSSG) para determinar soluciones de transmisión inmediatas para garantizar la confiabilidad eléctrica, lo que llevó a a la mejora de las líneas de transmisión y torres de PG&E paralelas a la Interestatal 280 bajo el proyecto de la línea de transmisión Jefferson-Martin para diversificar el camino. [7] Después de que se completó el proyecto Jefferson-Martin, PG&E desmanteló Hunters Point en 2006. [8]
El SFSSG también estudió proyectos para mejorar la confiabilidad a largo plazo, que incluyeron una evaluación de varias propuestas para líneas de transmisión a lo largo de la Bahía de San Francisco. En septiembre de 2005, el Operador Independiente del Sistema de California (CAISO) identificó el proyecto Trans Bay Cable (TBC) como la opción preferida sobre las alternativas de PG&E, que había propuesto construir líneas de CA hasta Potrero desde las subestaciones de East Bay en Moraga o Fremont . Los costos de capital de las alternativas eran aproximadamente iguales, pero la tecnología HVDC propuesta para el proyecto TBC habría reducido las pérdidas de transmisión. [9] : 16 La ruta submarina también evitó la ubicación de torres y líneas de transmisión aéreas de alto voltaje en vecindarios residenciales; Además, agregar la nueva línea de transmisión podría obviar la necesidad de construir plantas de energía de pico dentro de los límites de la ciudad, [10] incluida la eliminación de la Estación Generadora Potrero . [11]
Babcock & Brown (B&B) firmó un acuerdo de desarrollo con la ciudad de Pittsburg en enero de 2004 y presentó el proyecto a CAISO en febrero. La intención original era que B&B desarrollara el proyecto de cable y lo financiara, luego transfiriera la propiedad a la empresa municipal de servicios públicos de la ciudad (Pittsburg Power) y transfiriera los derechos de transmisión a CAISO. [12] La Junta de Supervisores de San Francisco votó 9 a 2 para aprobar el proyecto TBC en agosto de 2007 [13] y la Comisión de Conservación y Desarrollo de la Bahía de San Francisco otorgó el permiso discrecional final el 16 de agosto de 2007. [14]
La construcción del TBC comenzó oficialmente el 15 de diciembre de 2007. [15] Una empresa conjunta entre Siemens Energy y Prysmian Construction Services (anteriormente Pirelli Cable) fue responsable de construir el proyecto llave en mano; [16] la empresa conjunta Siemens/Prysmian subcontrató la instalación de equipos eléctricos a Cupertino Electric . [17] Después de que B&B se declarara en quiebra en 2009, la dirección de B&B se asoció con John Hancock Life Insurance Company , creando SteelRiver Infrastructure Partners para completar el cable. [18]
Las operaciones de tendido de cables comenzaron el 11 de octubre de 2009 utilizando el buque cablero Giulio Verne y la barcaza Manson 73 para los accesos orientales menos profundos. El punto de partida de ambos buques estaba justo al oeste del puente Benicia-Martínez . El 6 de noviembre, Giulio Verne había tendido cables en el lado norte del puente de la bahía de San Francisco-Oakland y Manson 73 había completado su segmento de 24 km (15 millas) hasta Pittsburg; Se habían colocado un total de 78 kilómetros (48 millas) de cable. Otra barcaza de Manson Construction Company, Hagar , se utilizó para realizar actividades posteriores al entierro, incluida la colocación de esteras de hormigón flexibles para protección. [19] El cable fue tendido, enterrado y conectado en cada extremo el 3 de diciembre de 2009, y se realizó una prueba preliminar el 15 de enero de 2010, transmitiendo con éxito 400 MW a la red de San Francisco. Sin embargo, durante las pruebas posteriores, los módulos convertidores fallaron a un ritmo mayor al esperado. Las pruebas finales se completaron el 3 de noviembre de 2010 y una semana después se declaró una finalización sustancial; Trans Bay Cable entró en servicio fiscal el 23 de noviembre. [20] Después de que se completó Trans Bay Cable, Potrero (entonces propiedad de Mirant ) fue desmantelado en 2011. [21]
TBC resultó dañado en septiembre de 2014 después de que M/V Ocean Life echara anclas después de perder energía cerca del puente Benicia-Martínez; [22] las reparaciones tardaron cuatro meses en completarse. [23] En 2018, Siemens actualizó el sistema de control, permitiendo la capacidad de arranque en negro , lo que permite al TBC satisfacer las necesidades de infraestructura crítica en San Francisco como única fuente de energía, sin depender de la red local. En condiciones de arranque en negro, se pueden suministrar hasta 300 MW eléctricos a través del TBC; Normalmente, el TBC puede transmitir hasta 400 MW, que es aproximadamente el 40% de la carga total de San Francisco en condiciones de máxima demanda. [24] SteelRiver vendió su participación en el cable a NextEra Energy Transmission en julio de 2019 por mil millones de dólares. [25] [26]
En el plan original, había cinco componentes principales en el proyecto Trans Bay Cable: [27] [28]
El diseño original del paquete de cables HVDC incluía una línea de transmisión de 400 kV (aproximadamente 4,5 pulgadas (114 mm) de diámetro), un cable metálico de retorno (tierra) de 12 kV (3,4 pulgadas (86 mm) de diámetro) y un cable de comunicación de fibra óptica. cable (1 pulgada (25 mm) de diámetro); el paquete total tenía 250 mm (10 pulgadas) de diámetro. [29] Con la adopción de la tecnología HVDC Power Link Universal System (PLUS), se utilizaron dos cables de idéntico tamaño para la línea de transmisión, junto con el cable de fibra óptica. Cada cable está energizado a 200 kV (uno positivo y otro negativo). [12] [28] El convertidor HVDC para HVDC PLUS utiliza una topología de medio puente; el sistema está clasificado para transportar hasta 400 MW de energía eléctrica en una configuración monopolar simétrica. [30]
El Grupo Prysmian fabricó los cables HVDC y AC terrestre en su fábrica de Arco Felice (Nápoles) y tendió el cable submarino HVDC utilizando su propio barco, el Giulio Verne ( número IMO : 8302014). [31] [32]
Cada estación convertidora consta de una sala de válvulas diseñada originalmente para tener 64 pies (20 m) de altura, una sala de CC y un edificio de control; el área total de los edificios es de 23.000 pies cuadrados (2.100 m 2 ); Además, una estación de distribución se encargará de la conexión a la red existente después de la conversión. [29] Con la actualización a HVDC PLUS, la altura y el tamaño del edificio se redujeron: [12] la altura se redujo a 35 pies (11 m) y la huella requerida se redujo en aproximadamente un 25 por ciento. [28] [33]
La ruta original de las líneas de CA que conectaban la subestación de Pittsburg con el sitio del convertidor (cerca del Delta Energy Center) estaba principalmente bajo el agua, corriendo aproximadamente al norte desde la subestación, al este alrededor del extremo norte de Browns Island , al sureste a lo largo del pantano entre Browns y Winter. islas , al este hasta el extremo sur de Winter Island, luego al sur y de regreso a tierra hasta el sitio del convertidor. [34] Sin embargo, la estación convertidora de Pittsburg se trasladó más tarde a un sitio cerca de West Tenth Street, justo al sur de la subestación PG&E existente, [35] reduciendo las líneas de interconexión de CA a menos de 1 milla (1,6 km) y acortando el cable HVDC. paquete a 53 millas (85 km). [12] La estación convertidora de San Francisco está cerca de la intersección de 23 e Illinois, entre los muelles 70 y 80. [36] [37]
El cable submarino HVDC está enterrado a una profundidad de 3 a 6 pies (0,91 a 1,83 m) debajo del piso de la bahía para protegerlo de los golpes de ancla. En ciertos lugares, como donde el cable cruza servicios públicos existentes, no se puede enterrar y se colocaron esteras de concreto flexibles encima del cable para protegerlo. [38]
