Vyšlo v časopise energetika 2/2016:
Počty instalací ACCC rostou
Do popředí společenského zájmu se stále intenzivněji dostává problematika ekonomické a udržitelné výroby elektrické energie a její efektivní spotřeby. Neméně důležitý je však i efektivní přenos elektrické energie od zdroje ke konečnému odběrateli. Vždyť celosvětově činí přenosové ztráty elektřiny v sítích více než 1,4 bilionu kilowatthodin ročně. Tento článek se zaměřuje na popis unikátního řešení, které dokáže výrazně eliminovat přenosové ztráty nasazením hliníkového vodiče s kompozitním jádrem (ACCC). S uplatněním tohoto produktu na českém a slovenském energetickém trhu pomáhá firma ODEM GROUP a.s., exkluzivní zástupce výrobce pro tyto regiony. O výrobě těchto typů vodičů uvažuje i tradiční výrobce Laná, a.s., který i pro tyto účely investoval do nové linky. Tu spustil ve svém závodě ve slovenském městě Žiar nad Hronom.
Hliníkový vodič s kompozitním jádrem (ACCC)
V roce 2005 byl odborné veřejnosti představen nový vodič, který díky nízkému koeficientu tepelné roztažnosti kompozitního jádra z uhlíkových vláken zvyšuje kapacitu přenosu energie nebo snižuje průvěs vedení. Hliníkový vodič s kompozitním jádrem (tento unikátní materiál byl vyvíjen v rámci kosmického programu americké NASA) byl původně navržen pro zmírnění přetížení přenosových linek. Po mnoha letech testování a ověřování se vodič ACCC vyprofiloval a nyní je známý i jako tzv. HCLS vodič (High-Capacity, Low-Sag – „vysoká teplota, nízký průvěs“). ACCC vodič je oproti jiným schopen bezpečně pracovat při teplotách do
200 °C, resp. během mimořádných provozních podmínek po určitý čas i nad touto teplotou.
Obr. 1 znázorňuje průvěs a provozní teploty testovaných vodičů při maximálním zatížení 1 600 ampérů. ACCC vodič tedy nejen že nabízí nejnižší tepelný průvěs ve srovnání s ostatními testovanými vodiči, ale dosažená provozní teplota se pohybuje mezi 60 a 80 stupni Celsia, a tudíž je nižší než u dalších testovaných vodičů. Výrazné snížení provozní teploty se odráží v podstatném snížení ztrát ve vedeních.
Z obr. 2 je patrné principiálně zcela jiné konstrukční řešení vodiče. Vyšší podíl hliníku ACCC vodiče v ploše průřezu a nižší elektrický odpor – v porovnání s vodiči stejného průměru a hmotnosti – umožňuje snížení ztrát vedení za normálních i extrémních podmínek.
Snížení ztrát = miliardové úspory
Pojďme se zaměřit na to, proč by snaha o maximální snížení ztrát vedení měla být nedělitelnou součástí Smart Grids. Jak již bylo uvedeno výše, podle informací americké energetické administrativy činí přenosové ztráty elektřiny celosvětově více než 1,4 bilionu kilowatthodin ročně. Snížením tohoto čísla o třetinu za použití účinnějších HCLS vodičů by mohlo být ušetřeno každoročně 466 milionů MWh, což představuje energetický ekvivalent instalovaných 53 tisíc MW. To je produkce elektřiny, která je potřebná k zásobování téměř 48 milionů domácností. Pokud bychom snížení ztrát o 1/3 přepočítali na ekvivalent ropy, pak se dostaneme k číslu 1,9 miliard barelů ropy ročně, což je více než 5,2 milionu barelů ropy za den. Těchto čísel lze dosáhnout „pouze“ tím, že nahradíme konvenční, ocelí vyztužené vodiče účinnějšími vodiči s kompozitním jádrem stejného průměru a hmotnosti. Vše navíc bez jakýchkoliv ekonomicky nákladnějších úprav stávající distribuční sítě nebo nutnosti zvláštních povolení v případě výměny či údržby vodičů.
