V německém Mnichově bude vybudováno nejdelší supravodivé vedení na světě

V Mnichově má být vybudováno nejdelší vedení využívající vysokoteplotních supravodičů (HTS – High-Temperature Superconductors) na světě. Výhodou je možnost přenášet vysoké výkony téměř beze ztrát a vhodnost tohoto řešení do městských zástaveb. Supravodič speciálně optimalizovaný pro použití v kabelových vedeních vyvinula společnost Theva.

Konsorcium pěti partnerů plánuje v německém Mnichově vybudovat 12 km dlouhé vedení vysokého napětí za využití vysokoteplotního supravodiče. Partneři podepsali memorandum o porozumění a v současné době předkládají žádosti o financování. Jakmile bude učiněn závazek, začnou rozvojové práce.

„Chceme mnichovskou energetickou síť připravit na budoucnost. Abychom zároveň minimalizovali výstavbu hlavních rozvoden a dalších kabelových tras v městské oblasti, potřebujeme řešení, která lze snadno integrovat. Technologie HTS svým ekologickým aspektem vytváří inovativní ekonomickou a přijatelnou alternativu ke stávajícím systémům. Přenosová kapacita bude navýšena a navzdory využití malého počtu kabelových vedení budou přenosové ztráty udržitelně minimalizovány, a nám tak bude umožňěno dosáhnout cílů snižování emisí CO2 v odvětví sítí,“ uvádí Jörg Ochs, výkonný ředitel SWM Infrastructure.

Po úspěšném dokončení developerského projektu je záměrem vybudovat vedení vysokého napětí mezi hlavní rozvodnou Menzing a jižní částí německé metropole. To by znamenalo vytvoření zdaleka nejdelšího supravodivého vedení na světě. Předností využití  HTS technologie je extrémní kompaktnost linky ve srovnání s konvenčními kabely a nadzemními vedeními, jedná se tedy o ideální řešení pro městské zástavby s nedostatkem prostoru.

„Základní myšlenkou, která je důvodem, proč v nás tento projekt od samého počátku vyvolává takové nadšení, je přenést velmi vysoký výkon v Mnichově v co nejmenším prostoru a zcela ekologicky neutrálním způsobem. Tato konstrukce nevytváří elektrická ani magnetická pole a ani tepelně neovlivňuje zem. Zde chceme ukázat, že supravodivé kabely jsou průkopnickým technickým řešením pro budoucí energetické sítě metropolí,“ trvdí Robert Bach z Univerzity aplikovaných věd Jižního Vestfálska.

Co vlastně znamená supravodivý kabel?

Vysokoteplotními supravodiči jsou například materiály na bázi oxidů mědi kombinované se vzácnými kovy. Vysokoteplotní supravodiče jsou provozovány při teplotě okolo ‑200 °C, při které klesne jejich elektrický odpor téměř na nulu, čímž se zamezí tepelným, tzv. Jouleovým, ztrátám. K chlazení kabelů je využíváno dnes již běžně dostupného kapalného dusíku.

Při konvenčním způsobu vedení elektřiny na napěťové hladině 150 kV je nutné kvůli odvodu tepla z vodičů ukládat kabely do pásu země širokého alespoň 12 metrů. Supravodivost umožňuje snížit šířku tohoto pásu o 75 %.

Více o principu supravodivosti naleznete v jednom z našich předchozích článků: Supravodivost – princip a využití

„Supravodivý kabel, který nevytváří žádné elektromagnetické pole, bude chlazen v uzavřeném okruhu neškodným dusíkem. Tato kombinace bude tvořit jádro nejnovější technologie přenosu energie, která je také ekologicky neutrální,“ dodává Alexander Alekseev, technologický manažer ve společnosti Linde.

Výroba konkurenceschopných HTS kabelů

S první sériovou výrobou supravodičů v Německu se společnost Theva zaměřuje především na dosažení konkurenceschopnosti supravodičů s měděnými vodiči a tím proniknutí na trh s touto technologií.

„Úspěšné demonstrace kabelů HTS v síti probíhají po celém světě již několik let. Nyní, prakticky na našem prahu v Mnichově, jsme objevili aplikaci, pro kterou je použití supravodičů předurčeno: Přenos vysokého výkonu s minimálními ztrátami a minimálním dopadem na obyvatelstvo. Projekt má zároveň symbolický charakter a představuje rozhodující krok v komerční implementaci supravodivé technologie v síti,“ Werner Prusseit, ředitel společnosti Theva.

Konsorcium projektu zahrnuje společnosti  Theva, městskou energetickou společnosti Stadtwerke München, Linde AG, výrobce kabelů NKT, Univerzitu aplikovaných věd Jižního Vestfálska a Technologický institut Karlsruhe (KIT).

V současné době jsou HTSC kabely v menším měřítku využívány v několika zemích, většinou ale ne jako část vysokonapěťové soustavy. Jejich délka navíc nepřekračuje jeden kilometr. V roce 2009 byl takový kabel o délce 600 metrů instalován v New Yorku a v roce 2014 nahradil kilometrový supravodivý kabel 10kV vedení v německém Essenu.

Doposud světově největší projekt aplikace HTS plánoval německý provozovatel přenosové soustavy, společnost Tennet, v nizozemském městě Enschede. Od dvou až čtyř kilometrů dlouhého vedení však bylo z důvodu příliš vysokého investičního rozdílu oproti konvenčnímu řešení upuštěno.

Úvodní fotografie: Rozvodna Menzing v německém Mnichově. Zdroj: SWM