AmpaCity 프로젝트가 이미 시작되었다. RWE Group과 파트너들이 최신식의 초전도체 솔루션을 통해 에센지방 Ruhr시의 두 개의 변전소를 연결하는 1km 길이의 고전압 케이블을 교체하려고 하고 있다. 이것은 세계에서 가장 긴 초전도체 케이블로 기록될 것이다. 이 프로젝트의 일부로서, 칼스루헤 기술연구소(Karlsruhe Institute of Technology)는 적절한 초전도 및 절연 재료를 분석하게 될 것이다.
3상의 10kV 동심원 형태의 케이블은 Nexans사에 의해 제작될 것이며 40MW의 전송 용량을 가지도록 설계될 것이다. 또한, 이번 설치작업은 초전도 케이블과 과부하 방지를 위한 저항성 있는 초전도 전류제한장치를 결합시키는 첫 번째 작업이 될 것이다. 이 전류제한장치는 독일 H?rth 지역에 위치한 초전도체 분야의 전문영역을 가진 Nexans사에 의해 제작될 것이다.
이 프로젝트는 도시 내부의 네트워크를 재구축하는데 전체적으로 새로운 차원을 열 것이다. 2년간의 현장 시험을 성공적으로 완료함에 따라, 고전압 설치과정으로부터 해방되기 위한 노력의 일환으로 거대한 에센지방 배전 네트워크 섹션에 10kV의 초전도체 링크를 구축하는 것이 가능해 질 것이다. 이른 시간 이내에, 이것은 더 낮은 운영비용과 유지보수 비용을 절감하면서 더 높은 효율성을 제공할 것이며, 동시에 토지 사용을 감소시킬 것이다.
수많은 110/10kV의 변전소(transformer stations)를 없애는 것은 도시 내부 지역에 넓은 자유공간을 제공하게 될 것이다. [AmpaCity] 프로젝트가 가진 분명한 특성과 야망 덕분에, 이 프로젝트는 독일연방 경제기술부(BMWi, Federal Ministry of Economics and Technology) 에너지 연구부에 의해 지원되고 있다.
이 프로젝트는 칼스루헤 기술연구소의 지도 아래 많은 연구소에 의해 상세연구가 선행되었다. 이 연구는 중전압 레벨에서 초전도체 솔루션의 기술적인 타당성과 경제적 효율성을 분석하기 위해 프로젝트 파트너인 Nexans사와 RWE사와 공동으로 추진되었다. 이 연구는 초전도체 케이블이 도시 네트워크의 고전압 케이블의 유일한 대안이며 그것을 사용하게 되면 자원 집약적이고 토지-집약적인 변전소를 없앨 수 있다는 사실을 밝힌 것이다.
구리 재질의 중전압 케이블도 고전력을 전송하기 위해 도시 내부 지역에 사용될 수 있지만, 이 솔루션의 비용 효율성이 더 높은 저항 하강성 때문에 무의미해 진다. 게다가, 에센 프로젝트에 사용되는 기존의 중전압 케이블은 말할 필요도 없이 더욱 많은 전송용 토지가 필요하다. 싱글 10kV 초전도체 케이블을 사용하지 않고, 5개의 구리 케이블을 사용하게 되면 병렬로 깔아져야 한다. 이것은 종종 도시 거리에 제한된 공간 때문에 거의 불가능할 수도 있다.
[AmpaCity] 프로젝트에 사용되는 것과 같은 최신식의 고온 초전도체(액체 질소로 냉각됨)는, 아직은 대규모로 사용되기는 하지만 이미 에너지와 관련된 분야에 몇 년 동안 적용되어 오고 있다. 향상된 생산 프로세스 때문에, 초전도체 와이어는 충분한 길이와 양으로만 이용 가능하다.
초전도성(Superconductivity)은 효율성 기술인데, 그것은 재료와 에너지 자원을 보호하는 것을 돕기 때문이다. 전문가들의 예상에 의하면, 이 혁신적인 케이블이 곧 에너지-집약적 분야에 구리 솔루션과 경쟁하는 위치에 돌입하게 될 것이다. 독일연방 경제기술부(BMWi)는 미래의 에너지 공급 콘셉트의 중요한 요소로 이 포전도체 장치를 바라보고 있다.
초전도체 케이블의 기술적 우위성은 전도체의 재료적 특성 때문이다. 약 -200℃의 온도에서, 이 재료는 거의 완벽한 전기 전도체로 변화되어 구리에 비해 적어도 약 100배 이상의 전기를 전송할 수 있다. 냉각용 재킷에도 불구하고, 초전도체의 콤팩트한 디자인은 비슷한 크기의 구리 케이블에 비해 5배 이상의 전기를 전송하며 더 작은 전기적 손실이 있음을 의미한다.
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