SG.hu

Az áramkábel-hiány az energiaátmenet rejtett akadálya

Az elektromos jövő egyik legnagyobb gátja nem szoftveres, hanem rézből és műanyagból áll. Ahogy a világ átlép a fosszilis korszakból a tiszta energiák világába, nemcsak napelemekre és akkumulátorokra van szükség, hanem a köztes szövetre is, amely összeköti őket. Ez pedig nem más, mint az elektromos hálózat - és annak ütőerei: az áramkábelek. De az egyre növekvő igény, a geopolitikai feszültségek és az energiarendszerek modernizálásának elmaradása világszerte nyomás alá helyezte a nagyfeszültségű kábelek gyártását. Miért nem bővítik gyorsabban a gyártókapacitást a kulcsszereplők?

A globális energiaátmenet gyorsulásával párhuzamosan a megújulók felé ugrásszerűen nőtt a kereslet az ipari léptékű, nagyfeszültségű (HV) áramkábelek iránt. Ezekre a kábelekre nemcsak a hagyományos hálózatok bővítéséhez van szükség, hanem például tenger alatti kapcsolatokat igénylő offshore szélerőműparkok, országközi áramkereskedelmi projektek és a szigetüzemű hálózatok összekapcsolása során is. Claes Westerlind, az NKT nevű, dániai székhelyű kábelgyártó vállalat vezérigazgatója szerint a nagyfeszültségű kábelek gyártása ma már kritikus szűk keresztmetszetet jelent a villamosítás globális programjában. Az NKT Európa egyik meghatározó gyártója, és Westerlind tapasztalataiból világosan kirajzolódik: az iparág összetettsége és beruházásigénye lassítja a szükséges bővítést.

Az otthoni konnektoroktól eltérően az ipari kábelek sokkal összetettebb technológiával készülnek. Egy 25 cm átmérőjű nagyfeszültségű kábel akár egy teljes atomerőmű energiáját is képes továbbítani - miközben akár kézzel is megérinthető anélkül, hogy áramütés veszélye állna fenn. Ehhez azonban a legmagasabb fokú elektromos és mechanikai szigetelésre van szükség. A kábel lelke a vezető (jellemzően réz vagy alumínium), amely nem tömör, hanem több száz apró drótszálból áll, azaz egy kötélszerű szerkezet. Erre több rétegű szigetelés kerül, amelyet különleges tornyokban - például az NKT svédországi, 200 méter magas gyárában - extrudálnak rá a vezetőre. Ez a vertikális gyártási eljárás azért szükséges, mert a gravitáció torzíthatná a szigetelőréteg formáját, ami elektromos szempontból végzetes lehet.


Az energiaátviteli hálózat hagyományosan váltakozó áramot (AC) használ, de az utóbbi években egyre nagyobb szerepet kap az egyenáramú (DC) rendszer. Ennek oka, hogy nagyobb távolságok esetén (100 km fölött) az AC kábelek hatékonysága jelentősen csökken, mivel az állandó feltöltési és kisütési ciklus miatt jelentős energiaveszteség lép fel. A DC kábelek nemcsak alacsonyabb veszteséggel dolgoznak, hanem pontosabban szabályozhatóak, akár hálózati vészhelyzetek kezelésére is használhatók. Westerlind szerint a HVDC technológia iránti kereslet 2015 óta drámaian nőtt - jelenleg az új nagyprojektek 80-90%-a már egyenáramú rendszeren alapul.

A szárazföldi és tenger alatti kábelek nem csupán a környezetük miatt különböznek. A tengeri kábeleknek víznyomás- és korrózióállónak kell lenniük, vízzáró burkolattal, valamint acél páncélzattal rendelkeznek, hogy ellenálljanak a tengeralatti fektetés során fellépő fizikai terheléseknek. Ezeket a kábeleket hatalmas hajókon szállítják; a NKT új, jelenleg épülő kábelhajója akár 23 000 tonna kábelt is képes egyetlen út során mozgatni. A gyártás és szállítás logisztikája miatt a nagy feszültségű tenger alatti kábeleket kizárólag tengerparti, mélyvízi kikötők mellé lehet telepíteni - innen kerülnek közvetlenül a hajókra.


Bár a kereslet évről évre növekszik, a kábelgyártók - például az NKT, a francia Nexans vagy az olasz Prysmian – mégsem tudják egyik napról a másikra megduplázni a termelést. Ennek oka, hogy egy új gyártósor - különösen a nagyfeszültségű kategóriában - rendkívül tőkeigényes (több száz millió, akár milliárd eurós beruházások szükségesek), és az ilyen kapacitások megtérülése 20-30 évre nyúlik. A korábbi tapasztalatok is visszatartó erőként hatnak. Az iparág több szereplője már megégette magát a 2010-es évek elején, amikor előre fejlesztettek, de a kereslet végül elmaradt. Ezért a gyártók ma már csak akkor hajlandóak újabb bővítésekbe fogni, ha biztos vevői ígéretek állnak rendelkezésre. A pozitív példa már jelen van: több európai ország, szabályozó hatóság és rendszerirányító vállal többéves keretszerződéseket, ami elindította a beruházási hullámot. Az NKT például az elmúlt két évben több mint 1,8 milliárd eurót fordított kapacitásbővítésre.

Egy másik kritikus aspektus Kína megjelenése az iparágban. Az ázsiai országban ugyan egyre több HVDC vezeték épül, de Westerlind szerint a kábeltechnológia tekintetében még nem érték utol az európai gyártókat. Ugyanakkor figyelmeztet: ha a nyugati világ továbbra is engedi, hogy kínai cégek államilag szubvencionált árakon jelenjenek meg a hazai tendereken, miközben az európai vállalatok nem kapnak hasonló hozzáférést a kínai piachoz, az hosszú távon veszélyeztetheti az iparág stratégiai függetlenségét. Ez különösen fontos az energiahálózatok mint kritikus infrastruktúra szempontjából - hiszen az elektromos ellátás ma már nem csupán gazdasági, hanem biztonságpolitikai kérdés is. Szerinte további két kulcslépés kellene az energetikai átállás sikeréhez, és ez a modulariziáció, mert bár a kábelek döntő többsége egyedi tervezést igényel, bizonyos mértékű szabványosítás csökkentheti a költségeket és gyorsíthatja a gyártást, másrészt anyagmegtakarítást eredményező fejlesztések, mert minden megtakarított gramm réz több kilométeren jelentős költségcsökkentést eredményezhet.

Hozzászólások

A témához csak regisztrált és bejelentkezett látogatók szólhatnak hozzá!
Bejelentkezéshez klikk ide
(Regisztráció a fórum nyitóoldalán)
Nem érkezett még hozzászólás. Legyél Te az első!