銅芯電纜和鋁合金電纜比較
1、從銅芯電纜和鋁合金電纜電氣性能比較
銅材質(zhì)和鋁材質(zhì)在電氣與機(jī)械性能上均有明顯區(qū)別。
鋁合金導(dǎo)線在電導(dǎo)率和電阻率方面與純鋁相近,因此只有采用加大截面到銅電纜的1.6倍的方法才能達(dá)到銅電纜的電氣性能。這就是說(shuō)鋁合金電纜在導(dǎo)電率和電阻率這兩個(gè)電纜zui基本性能來(lái)看并沒(méi)有比純鋁有實(shí)質(zhì)性的進(jìn)步,這是歐洲國(guó)家沒(méi)有選擇鋁合金電纜的*個(gè)原因。
2、從能耗角度比較銅芯電纜和鋁合金電纜
英國(guó)巴斯大學(xué)的G.P.Hammond和C.I.Jones[5]對(duì)電網(wǎng)中使用的不同的原材料在生產(chǎn)和使用過(guò)程中所包含的能耗進(jìn)行了深入的比較研究,如表2所示??梢钥闯觯饘黉X在生產(chǎn)和使用過(guò)程中的能耗約為銅的3倍。
鋁和鋁合金電纜在生產(chǎn)和使用中所消耗的能源比銅電纜高。
3、鋁合金電纜碳排量和對(duì)環(huán)境影響明顯高于銅電纜
根據(jù)英國(guó)巴斯大學(xué)的G.P.Hammond和C.I.Jones[5]對(duì)電網(wǎng)中使用的不同的原材料在生產(chǎn)和使用過(guò)程中二氧化碳排放的比較研究,如表3所示??梢钥闯?,金屬鋁的二氧化碳排放是銅的2倍。
另外,荷蘭的WimBOONE和德國(guó)的ArnavKACKER在其"以生命周期視角廣泛比較銅芯電纜導(dǎo)線或鋁芯電纜導(dǎo)線"一文中指出,鋁合金電纜對(duì)環(huán)境的影響(酸化潛勢(shì))也高于銅電纜。
4、全生命周期成本
鋁的價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于銅從而使鋁合金電纜也具有了價(jià)格優(yōu)勢(shì)并為電纜企業(yè)帶來(lái)了利潤(rùn)空間,然而歐洲國(guó)家經(jīng)過(guò)對(duì)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(méi)有明顯優(yōu)勢(shì)的結(jié)論。
通常電力電纜可使用35年至50年以上。然而,電纜投資決策主要基于投資成本作出,而投資成本忽略了在電纜使用壽命中內(nèi)可能含有成本節(jié)約。電纜總體擁有成本(以下稱"生命周期成本")不僅應(yīng)考慮電纜初始成本,也應(yīng)考慮電纜使用期的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)成本。因此,總體生命周期成本應(yīng)將電纜使用期限內(nèi)的資本支出和運(yùn)營(yíng)成本計(jì)算在內(nèi),只有這樣,才有可能在如銅,鋁等材料中選擇更為經(jīng)濟(jì)的導(dǎo)電材料。
荷蘭的WimBOONE和德國(guó)的ArnavKACKER在其"以生命周期視角廣泛比較銅芯電纜導(dǎo)線或鋁芯電纜導(dǎo)線"中通過(guò)生命周期成本分析(LCCA)得出以下結(jié)論:
1)銅制電纜與鋁制電纜間的成本差異在其運(yùn)營(yíng)期已大幅減少。在所有情況下,運(yùn)行期內(nèi)的成本差異在3%左右,且在某些情況下,銅制電纜甚至成為了zui低的生命周期成本。
2)如果僅考慮一次性投入和采購(gòu)成本,鋁合金電纜和鋁材料無(wú)疑具有巨大優(yōu)勢(shì),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(méi)有什么差別,而與鋁合金電纜比較銅電纜從全生命周期成本角度更是優(yōu)于鋁合金電纜。
結(jié)論:歐洲國(guó)家不采用鋁合金電纜的技術(shù)路線,主要是對(duì)銅芯電纜和鋁合金電纜的電氣性能、能耗、二氧化碳排放、對(duì)環(huán)境影響、生命周期成本等進(jìn)行了充分的研究與論證,從而得出鋁合金電纜并不適合歐洲國(guó)家的結(jié)論。