|
2012-01-19 – Nu har startskottet för projekt ”AmpaCity” gått. RWE-koncernen och dess partner är på väg att ersätta en kilometerlång högspänningskabel som förbinder två transformatorstationer i Essen (Ruhrområdet, Tyskland) med en toppmodern supraledarlösning. Detta är världens hittills längsta supraledarkabelinstallation. Denna koncentriska, trefasiga 10 kV-kabel kommer att tillverkas av Nexans och ha en överföringskapacitet på 40 megawatt. Karlsruhe Institute of Technology svarar för att analysera lämpliga supraledande och isolerande material. Installationen är också den första som kombinerar en supraledande kabel med en resistiv supraledande strömbegränsare som överbelastningsskydd. Strömbegränsaren tillverkas av Nexans enhet i Hürth, Tyskland, som specialiserat sig på supraledare.
Projektet kan öppna för helt nya möjligheter vid modernisering av gamla stadselnät. Om det tvååriga fälttestet slutförs med goda resultat kan det bli möjligt att fortsätta installera 10 kV supraledande kablar i stora sektioner i Essens stamnät och avveckla de gamla högspänningssystemen. På medellång sikt skulle detta leda till både bättre effekt och lägre drifts- och underhållskostnader samtidigt som det krävs mindre markyta. Nedmonteringen av de många 110/10 kV-transformatorstationerna skulle frigöra värdefull yta i innerstadsområden. Tack vare AmpaCitys speciella karaktär och potential får projektet stöd av energiforskningsenheten under det tyska delstatsministeriet för ekonomi och teknologi (BMWi). De totala projektkostnaderna uppgår till cirka 13,5 miljoner euro, inklusive det statliga bidraget på 6 miljoner euro.
Studien lyfter fram de ekonomiska fördelarna med supraledare
Projektet har föregåtts av en detaljerad studie där ett antal forskningsinstitut, under ledning av Karlsruhe Institute of Technology, samarbetat med Nexans och RWE för att analysera den tekniska genomförbarheten och de ekonomiska vinsterna med en supraledarlösning på mellanspänningsnivå. Studien visade att supraledande kablar är det enda rimliga alternativet till högspänningskablar i stadselnät och att deras användning skulle innebära att man kan skrota resurs- och markkrävande transformatorstationer. Även om mellanspänningskablar av koppar också kan användas för överföring av högspänning i innerstadsområden, skulle strömvärmeförlusterna vara större än kostnadsfördelarna. För Essenprojektet är konventionella mellanspännings-kablar inte möjliga eftersom de kräver mycket större dragningsyta – i stället för en 10 kV- supraledarkabel skulle det krävas fem parallella kopparkablar – oftast en omöjlig uppgift med tanke på det begränsade utrymmet under våra storstadsgator.
Effektiv teknologi som snart kan konkurrera med konventionella lösningar
Toppmoderna högtemperatursupraledare (som kyls ned av flytande kväve), som de i AmpaCity-projektet, har redan använts i energirelaterade tillämpningar några år, även om det inte har varit i någon större skala. Tack vare förbättrade produktionsprocesser är det först nu som supraledarkablar finns tillgängliga i tillräckliga längder och kvantiteter. Supraledning är en effektiv teknik eftersom den bidrar till att spara material- och energiresurser. Experterna räknar med att dessa innovativa kablar snart kommer att kunna konkurrera med kopparlösningar i energiintensiva tillämpningar. BMWi ser supraledarutrustningen som en viktig del i framtida energiförsörjningssystem.
Iskalla ledare med överlägsen teknik
De tekniska fördelarna med supraledande kablar förklaras av ledarmaterialets egenskaper. Vid temperaturer på runt -200 °C, omvandlas materialet till en nästan perfekt elektrisk ledare och kan transportera minst 100 gånger mer el än koppar. Trots det kylande höljet innebär den kompakta designen att supraledarkabeln kan transportera fem gånger så mycket ström som en kopparkabel av samma storlek – och med mycket mindre strömförlust.
För att uppnå temperaturen där materialet blir elektriskt ledande kyls kabeln ned med flytande kväve. På så vis kan stora strömmängder överföras med minimal förlust och med mindre ledarareor än i motsvarande kopparkablar. (Foto: Nexans)
|
