Truyền tải hiệu quả năng lượng

Chất siêu dẫn là vật liệu tạo ra tổn thất năng lượng tối thiểu khi truyền năng lượng điện. Hiện tượng siêu dẫn xảy ra ở nhiệt độ cực thấp và cáp siêu dẫn sử dụng nitơ lỏng làm chất làm mát. Các chuyên gia trong ngành này đang giải quyết vấn đề liên quan đến nhiệt độ từ nền nhiệt 65 K đến 80 K (-208 °C đến -193 °C).

Cáp siêu dẫn có khả năng truyền lượng lớn năng lượng điện một cách hiệu quả với năng lượng cao. Do đó, chúng đã trở thành lựa chọn hấp dẫn để thay thế cáp thông thường. Chúng cũng nhẹ và nhỏ gọn hơn và vì thế việc lắp đặt dễ dàng hơn. Một trong những nhược điểm là các dây cáp này không thể sử dụng trong khoảng cách xa do vấn đề tiềm ẩn trong việc cung cấp nitơ trong khi chúng yêu cầu được làm mát. Cáp siêu dẫn có giá thành cao hơn khi sản xuất so với loại cáp thông thường.

Tuy nhiên với kích thước nhỏ hơn và tính chất tiết kiệm năng lượng của cáp làm cho chúng phù hợp với các trung tâm có tải trọng cao, chẳng hạn như thành phố hoặc khu vực kinh doanh dày đặc. Một số dự án đã được thiết lập thành công tại Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc, Đức, Hà Lan, Nga và Mỹ. Nhưng việc thực hiện thương mại hóa trên toàn thế giới không phải điều đơn giản, chủ yếu là do chi phí của công nghệ.

Yêu cầu về tiêu chuẩn

Các tiêu chuẩn quốc tế có thể giúp giảm chi phí cho cáp siêu dẫn bằng cách thiết lập các điểm chuẩn có thể được sử dụng bởi ngành công nghiệp cáp ở bất cứ đâu trên thế giới. Các hướng dẫn sẽ giúp hợp lý hóa quy trình sản xuất làm cho toàn bộ quy trình sản xuất ít tốn kém hơn.

Các loại cáp điện xoay chiều (AC) được công bố gần đây của IEC 63075 và phụ kiện của chúng cho các điện áp định mức từ 6 kV đến 500 kV- Phương thức thử nghiệm và các yêu cầu. Tài liệu dài 54 trang là tài liệu đầu tiên trong lĩnh vực này và là kết quả công việc của các chuyên gia từ hai ủy ban kỹ thuật của IEC, IEC TC 20: Cáp điện và IEC TC 90: Siêu dẫn.

Một số thành viên của nhóm dự án phát triển tiêu chuẩn cũng hoạt động trong các nhóm làm việc TC 90 khác nhau. TC 90 đã chủ động phát triển tiêu chuẩn và TC 20 sau đó tiếp quản vì tiêu chuẩn này liên quan cụ thể đến dây cáp - Tiến sĩ Mark Stemmle, người đứng đầu nhóm dự án IEC TC 20 giải thích.

IEC 63075 dựa trên hoạt động của Hội đồng quốc tế về các hệ thống điện lớn (CIGRE). Tài liệu kỹ thuật của CIGRE (TB) 538 là cơ sở cho các cuộc thảo luận trong nhóm dự án. IEC 63075 xác định một số lượng lớn các thử nghiệm đối với cáp cả trước và sau khi lắp đặt. Chúng bao gồm các thử nghiệm điện áp, uốn cong, chu kỳ nhiệt và xâm lấn nhiệt của bộ điều hòa nhiệt.

Theo Stemmle, các phiên bản tương lai của tiêu chuẩn cũng có thể bao gồm thử nghiệm các hệ thống làm mát bằng nitơ lỏng. Có rất nhiều dự án cáp siêu dẫn sắp ra mắt và họ sẽ theo dõi tiến độ của các dự án này. Tùy thuộc vào yêu cầu, họ có thể đưa các thử nghiệm bổ sung này vào một phiên bản mới.

Ông cũng đồng tình trung tâm thành phố là nơi các dây cáp siêu dẫn ban đầu có thể đáp ứng yêu cầu thương mại. Chúng rất phù hợp cho những khu vực không có nhiều không gian để lắp đặt. Một ví dụ là dự án Ampacity ở Essen, Đức, nơi sử dụng cáp siêu dẫn trung thế. Dự án đã kết nối hai trạm biến áp Essen bằng cáp dài 1 km. Sau khi hoạt động được ba năm, phân tích thử nghiệm được công bố trong một báo cáo được đưa ra vào mùa hè năm 2017. Một trong những phát hiện chính của nó là công nghệ đã đủ trưởng thành để hoạt động trong điều kiện lưới điện thực.

Hà My (Theo iecetech.org)