|
Pariisi, 19.1.2012 – ”AmpaCity”-projekti on käynnistetty: RWE-konserni ja sen kumppanit ovat juuri korvaamassa 1 kilometrin pituista suurjännitekaapelia, jo-ka yhdistää kaksi muuntoasemaa Essenin kaupungissa Ruhrin alueella, viimeis-tä tekniikkaa olevalla suprajohderatkaisulla. Kyse on maailman pisimmästä suprajohtavasta kaapeliasennuksesta. Kolmivaiheisen, samankeskisen 10 kV:n kaapelin valmistaa Nexans, ja se on suunniteltu 40 megawatin siirtokapasitee-tille. Tämän projektin osana Karlsruhen teknologiainstituutti (KIT) analysoi sopi-via suprajohde- ja eristemateriaaleja. Tämä järjestelmä on myös ensimmäinen, jossa suprajohtava kaapeli yhdistetään resistiiviseen suprajohtavaan vikavirta-rajoittimeen suojaamaan ylikuormitukselta. Rajoittimen valmistaa Nexansin suprajohteisiin erikoistunut yksikkö Saksan Hürthissä.
Projekti voi merkitä kokonaan uutta ulottuvuutta keskikaupunkien sähköverk-kojen rakennemuutoksessa. Kaksi vuotta kestäneen kenttätestin päätyttyä onnistuneesti olisi mahdollista asentaa 10 kV:n suprajohtavia yhteyksiä laajoi-hin osiin Essenin sähkönjakelun runkoverkkoa, jotta suurjännitejärjestelmistä päästäisiin eroon. Keskipitkällä aikavälillä tämä johtaisi parempaan hyötysuh-teeseen sekä alempiin käyttö- ja kunnossapitokustannuksiin, ja samalla maa-pohjan käyttö vähenisi. Lukuisten 110/10 kV:n muuntoasemien purkaminen vapauttaisi arvokasta tilaa keskikaupungilta. AmpaCityn erottuvan luonteen ja kunnianhimoisten pyrkimysten ansiosta projektia tukee Saksan talous- ja teknologiaministeriön energiantutkimusosasto (BMWi). Tutkimusprojektin koko-naiskustannukset ovat noin 13,5 miljoonaa euroa, mihin sisältyy hallituksen ra-hoittama 6 miljoonaa euroa.
Tutkimus tuo esiin suprajohteiden taloudellisen tehokkuuden
Projektia edelsi seikkaperäinen tutkimus, jossa useita tutkimuslaitoksia Karlsru-hen teknologiainstituutin johdolla työskenteli projektikumppaneina toimivien Nexansin ja RWE:n rinnalla analysoiden keskijännitetason suprajohderatkaisun teknistä toteutettavuutta ja taloudellista hyötysuhdetta. Tutkimuksesta selvisi, että suprajohtavat kaapelit ovat suurjännitekaapelien ainoa vaihtoehto kau-punkiverkoissa ja että niiden käyttö merkitsisi sitä, että resurssi- ja maankäyttö-valtaiset muuntoasemat voitaisiin hävittää. Vaikka kaupunkien keskustoissa voitaisiin käyttää myös keskijännitteisiä kuparikaapeleita sähkönsiirtoon, tämän ratkaisun kustannustehokkuus hupenisi paljon suurempiin ohmisiin häviöihin. Lisäksi tavanomaiset keskijännitekaapelit eivät tule kysymykseen Essenin projektissa, sillä ne vaativat paljon enemmän tilaa johtoreiteille: yhden 10 kV:n suprajohtavan kaapelin sijasta tarvittaisiin viisi kuparikaapelia rinnakkain – usein varsin mahdoton tehtävä ottaen huomioon kaupungin katujen alla oleva rajallinen tila.
Tehokas teknologia kilpailee pian tavanomaisten ratkaisujen kanssa
Huipputekniset korkean lämpötilan suprajohteet (nestemäisellä typellä jääh-dytetyt), joita AmpaCityssäkin käytetään, ovat olleet valmiita käytettäviksi energiasovelluksiin jo muutamia vuosia, vaikka niitä ei ole vielä toteutettu suu-ressa mittakaavassa. Parannettujen tuotantoprosessien ansiosta suprajohtavia johtimia on vasta nyt saatavilla riittävän pituisina ja riittäviä määriä. Suprajoh-tavuus on tehokasta teknologiaa, sillä se auttaa suojelemaan materiaali- ja energiaresursseja. Asiantuntijat otaksuvat, että nämä innovatiiviset kaapelit ovat pian kilpailemassa kupariratkaisujen kanssa energiavaltaisissa käyttökoh-teissa. BMWin käsityksen mukaan suprajohtavat laitteet ovat tulevaisuuden energianjakelukonseptien tärkeitä komponentteja.
Jääkylmien johtimien tekninen ylivertaisuus
Suprajohtavien kaapelien teknisesti hallitseva asema voidaan lukea johdin-materiaalin omaisuuksien ansioksi. Noin -200 °C:n lämpötiloissa materiaali muuntuu melkein täydelliseksi sähköjohtimeksi, joka pystyy siirtämään vähin-tään 100 kertaa enemmän sähköä kuin kupari. Jäähdytysvaipasta huolimatta suprajohtimen pieni koko merkitsee sitä, että se voi siirtää viisinkertaisen määrän sähköä verrattuna vastaavankokoiseen kuparikaapeliin – ja paljon pie-nemmillä sähköhäviöillä.
Saavuttaakseen ihanteellisen johtamislämpötilan samankeskistä suprajohtavaa kaapelia jäähdyte-tään nestemäisellä typellä. Siten se voi johtaa suuria virtoja minimaalisilla häviöillä ja pienemmillä poikki-pinnoilla kuin tarkoitukseen riittävä kuparikaapeli (Valokuva: Nexans)
|
