Ra mắt cáp mạng siêu dẫn

Cáp mạng siêu dẫn có thể cho phép các lưới điện của Châu Âu đáp ứng các mục tiêu giảm CO2 đầy thách thức của chúng bằng cách giúp truyền nhiều gigawatt điện (GW) qua khoảng cách hàng trăm km từ các trang trại năng lượng mặt trời hoặc gió từ xa đến các trung tâm dân cư mà không bị tổn thất như cáp mạng trở truyền thống. Nexans đã giúp đưa các liên kết công suất cao sáng tạo này tiến gần hơn với thực tế với việc hoàn thành thành công các bài kiểm tra trình độ trên cáp siêu dẫn Best Paths, được phát triển riêng cho các liên kết dòng điện cao áp (HVDC).

Hiện đã có một số cáp siêu dẫn hoạt động trong các mạng dòng điện xoay chiều (AC). Tuy nhiên, dự án Đường dẫn tốt nhất do EU tài trợ đã tập trung vào việc điều tra các giải pháp HVDC để truyền tải điện khối với thiết kế mô đun có thể dễ dàng điều chỉnh sao cho dòng điện và điện áp định mức có thể phù hợp với bất kỳ thông số lưới điện nào. Nexans là người dẫn đầu dự án, cùng với chín đối tác công nghiệp và học thuật khác bao gồm Cern, Columbus Superconductors, ESPCI Paris, IASS Potsdam, Karlsruhe Viện Công nghệ (KIT), Ricerca sul Sistema Energetico (RSE), Réseau de Transport d'Électricit (RTE) , Technische Đại học Dresden và Đại học Politécnica de Madrid (UPM)

Dự án Đường dẫn tốt nhất đạt đến đỉnh cao với trình độ thành công đầu tiên trên nền tảng thử nghiệm của vòng lặp siêu dẫn HVDC 320 kilovolt (kV) quy mô đầy đủ. Vòng lặp này bao gồm hai điểm kết thúc và cáp dài 30 mét mang dòng điện 10 kiloamp (kA) cho công suất truyền tải điện định mức là 3,2 GW. Chương trình bao gồm một chuỗi thử nghiệm điện áp hoàn chỉnh ở mức 1,85 lần điện áp định mức (lên đến 592 kV) và các thử nghiệm xung.

Cáp mạng Best Paths dựa trên magiê diboride (MgB2), một hợp chất đơn giản dựa trên các nguyên liệu thô có nhiều trong tự nhiên. Hợp chất này dễ sản xuất và không tốn kém - mang lại lợi ích chi phí so với các vật liệu siêu dẫn khác có liên quan với nhu cầu làm mát ở nhiệt độ thấp hơn. Cáp được đặt trong một ống lạnh cách nhiệt được làm mát bằng khí heli.

Ưu điểm chính của cáp siêu dẫn trong các ứng dụng HVDC là khả năng mang dòng điện cao để chúng có thể truyền một lượng điện năng rất lớn với tổn thất tối thiểu. Công suất cao này dẫn đến kết quả lắp đặt rất nhỏ gọn trong phạm vi chiều rộng một mét cho một lưỡng cực mang 6,4 GW. Ngược lại, một mạch truyền thống dựa trên cáp đồng cách điện XLPE thường rộng 10 mét. Việc giảm dấu chân này giúp tiết kiệm đáng kể chi phí cũng như giúp việc xin giấy phép trở nên dễ dàng hơn.

Tiến sĩ tham gia vào dự án Đường dẫn tốt nhất đã củng cố thêm vị trí hàng đầu của Nexans trong công nghệ cáp siêu dẫn và hệ thống cáp HVDC mới là một bổ sung quan trọng cho danh mục các giải pháp kỹ thuật của chúng tôi nhằm tăng cường tích hợp các nguồn năng lượng tái tạo trong lưới điện của châu Âu. Christian-Eric Bruzek, Giám đốc dự án tại Nexans. Về lâu dài, chúng tôi hy vọng cáp siêu dẫn HVDC có thể mang điện trên hàng trăm km. Nhưng trong ngắn hạn, chúng tôi thấy chúng là một phần của giải pháp tổng thể bên cạnh các đường dây trên không và cáp ngầm thông thường, giúp tạo hành lang trong các công trình đầy thách thức như khi qua sông, trong các khu vực đô thị tắc nghẽn hoặc phải giảm thiểu tác động môi trường.

Trong khi dự án Đường dẫn tốt nhất tập trung vào các ứng dụng HVDC, công nghệ cáp tương tự có thể được sử dụng trong các ứng dụng AC lên mức điện áp cao hơn 400 kV.

Phát triển và thử nghiệm cáp Best Paths có sự tham gia của các cơ sở Nexans ở Calais (Pháp), Cortaillod (Thụy Sĩ), Halden (Na Uy) và Hannover (Đức).

Bài viết được dịch từ: Nexans completes successful qualification testing of ‘Best Paths’ superconductor cable for HVDC power links đăng trên Cable technology news