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    電纜技術路線需要樹立全生命周期理念

    時間:2016-10-25文章來源:引自北極星輸配電網 人氣:

    北極星輸配電網訊:中國工業制造要實施2025計劃,需要樹立全生命周期管理理念而不能只重視價格而忽視質量。日前有專家表示,從資源戰略角度考慮,中國進口銅越少則對外界的依賴越少,因為銅是可以循環使用的。隨著中國進口銅的不斷積累,中國積累的銅資源越來越豐富,形成了巨大的城市礦藏,對國外進口的依賴程度反而逐年降低。

     

    國家電網公司“資產全生命周期管理體系”規定:“在招標、投標、評標方面,綜合考慮資產全壽命周期成本,以性價比最優為目標,加大質量評審要素權重,優化評標規則,按照選優選強的原則”。按照上述原則,業界經過研究分析,鋁合金電纜的導電性、電阻率、安全性、耐高溫等核心指標低于銅電纜,而全生命周期的成本與銅電纜基本持平。

     

    據北京建筑大學副教授陳一民介紹,用作導體的鋁合金是在20世紀60到70年代時,由于銅價的高速攀升而開始進行廣泛研究的線纜替代性導體材料。

     

    用作導體的鋁合金主要有AA1000系列,即純鋁,AA6000和AA8000系列導體。AA1000系列導體主要用在高壓架空線;AA6000Al-Mg-Si(鋁鎂硅合金)系列導體主要用在高壓架空線和鋁母排。

     

    這兩類導體都是以硬態導體存在,接頭的連接以焊接為主。AA8000Al-Mg-Cu-Fe(鋁鎂銅鐵合金)系列是真正用在配電線路上的軟質鋁合金。

     

    據介紹,在北美地區AA8000Al-Mg-Cu-Fe(鋁鎂銅鐵合金)系列是被用在低壓配電領域。然而在歐洲地區,鋁合金電纜并沒有得到歐洲發達國家的認可,歐洲國家基本上是采取銅電纜和純鋁電纜的解決方案。

     

    目前,歐洲國家沒有采用鋁合金電纜的技術路線,主要是從四方面考慮。

     

    一是從銅電纜和鋁合金電纜電氣性能比較來看。銅材質和鋁材質在電氣與機械性能方面均有明顯區別。鋁合金導線在電導率和電阻率方面與純鋁相近,因此只有采用加大截面的方法才能達到銅電纜的電氣性能。

     

    這就是說,從鋁合金電纜導電率和電阻率這兩個電纜最基本性能來看,并沒有比純鋁有實質性的進步,這是歐洲國家沒有選擇采用鋁合金電纜的一個原因。

     

    二是從銅電纜和鋁合金電纜耗能角度來看。由于對能源緊缺的危機意識,歐洲國家非常關心材料的能耗。英國巴斯大學的G.P.Ham鄄mond和C.I.Jones對電網中使用的不同原材料在生產和使用過程中所包含的能耗進行了深入研究。

     

    其結果顯示,金屬鋁在生產和使用過程中的能耗約為銅的3倍。由于鋁和鋁合金電纜在生產和使用中所消耗的能源比銅電纜更高,因此歐洲國家不選擇使用鋁合金電纜。

     

    三是從碳排量和對環境的影響比較。鋁合金電纜明顯高于銅電纜。根據英國巴斯大學的G.P.Ham鄄mond和C.I.Jones對電網中使用的不同原材料在生產和使用過程中二氧化碳排放研究結果表明,金屬鋁的二氧化碳排放量是銅的2倍。

     

    此外,荷蘭的WimBOONE和德國的ArnavKACKER在其“以生命周期視角廣泛比較銅芯電纜導線或鋁芯電纜導線”一文中指出,鋁合金電纜對環境的影響(酸化潛勢)高于銅電纜。

     

    四是從全生命周期成本來看。鋁的價格遠遠低于銅,從而使鋁合金電纜也具有了價格優勢并為電纜企業帶來了利潤空間,然而歐洲國家經過對電纜全生命周期成本的比較研究,得出了鋁合金電纜與銅電纜相比并沒有明顯優勢的結論。

     

    通常電力電纜可使用35~50年以上,然而電纜投資決策主要基于投資成本做出,而投資成本忽略了在電纜使用壽命中可能含有成本節約。電纜總體擁有成本(即,生命周期成本)不僅應考慮電纜初始成本,也應考慮電纜使用期的運營和維護成本。

     

    因此,總體生命周期成本指標,包括電纜使用成本、運用維護成本、安裝使用成本、電力損耗成本、剩余價值與治理成本等。

     

    如果僅考慮一次性投入和采購成本,鋁合金電纜和鋁材料無疑具有巨大優勢,但從銅鋁電纜的全生命周期成本分析,銅與鋁的成本幾乎沒有什么差別,而是銅電纜更優于鋁合金電纜。

     

     

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