Cables superconductores: máxima capacidad de transmisión y pérdidas cercanas a cero

¿Qué es la superconductividad?

La superconductividad es la pérdida de resistencia eléctrica que se produce en algunos materiales cuando se enfrían a una temperatura extremadamente baja.

Este fenómeno, descubierto en 1911, tiene importantes implicaciones en la forma en que se transmite y distribuye la electricidad. Al incorporar hilos o cintas superconductores en los cables, es posible crear conductores eléctricos casi perfectos.

Los cables superconductores para el transporte de electricidad se fabrican utilizando materiales conocidos como superconductores a altas temperaturas (SAT). La palabra «altas» en este contexto se refiere al cero absoluto. A pesar de su nombre, los superconductores a altas temperaturas deben mantenerse extremadamente fríos (menos 200 grados centígrados). La refrigeración se consigue utilizando una envoltura criogénica: un revestimiento térmico que rodea el cable. El refrigerante utilizado es nitrógeno líquido, que es relativamente barato, fácil de manipular e inofensivo para el medioambiente.

Nexans es líder mundial en tecnología de superconductores a altas temperaturas (SAT) para aplicaciones de redes eléctricas. Nuestra oferta incluye tanto cables SAT como limitadores de corriente de pérdida SAT. Veamos estos productos en más detalle.

Cables SAT: la transformación de la energía urbana

Los gestores de redes de transporte (GRT), los gestores de redes de distribución (GRD) y los operadores ferroviarios necesitan un modo de responder a la creciente demanda de energía en las ciudades y las redes de transporte. Los cables HTS de Nexans están diseñados para satisfacer esa demanda.

• Uso mínimo de terreno: los derechos de paso para cables SAT son hasta diez veces más reducidos que los de los cables y las líneas convencionales. Se necesitan menos cables y no hay necesidad de espacio entre fases. Esto reduce la necesidad de permisos, minimiza las molestias para la población, acelera el despliegue y contribuye a reducir los costes.
• Ahorro de energía: los cables superconductores son conductores ultraeficientes con resistencia cero o casi cero. El ahorro de energía logrado es mayor que la energía gastada para mantener los conductores a baja temperatura. Por el contrario, los sistemas convencionales de transporte a larga distancia que utilizan conductores de aluminio y cobre experimentan pérdidas de potencia de alrededor del 10 %. Esto equivale a unos 180 TWh anuales solo en Europa, lo suficiente como para dar energía a tres ciudades.
• Calentamiento cero: los cables superconductores no emiten calor, sin importar cuánta energía transporten. Esto tiene tres importantes ventajas. En primer lugar, significa que los cables SAT pueden enterrarse directamente en el suelo, acelerando los plazos del proyecto y reduciendo los costes, y más profundos que los cables convencionales, ya que la emisión de calor no es un problema. En segundo lugar, la ausencia de efectos de calentamiento significa que no se reduce la capacidad de transmisión cuando hay otros cables instalados cerca. En tercer lugar, no hay efecto de secado del suelo, una consideración clave si los cables SAT están tendidos junto a cables convencionales.
• Sin necesidad de túneles: como se ha indicado anteriormente, los cables SAT pueden enterrarse directamente. Esto significa que no se requieren túneles ni tuberías para cables, ni siquiera en proyectos de transmisión de alta capacidad. En los casos en que ya existan tuberías o túneles, la renovación de cables SAT en lugar de cables convencionales aumenta drásticamente la capacidad de transmisión de estos activos.
• CEM mínimo: los cables SAT están totalmente blindados para evitar la generación de campos electromagnéticos dispersos, lo que minimiza los efectos en la infraestructura aledaña y calma las preocupaciones de la población sobre los CEM.

Innovación líder mundial: nuestras referencias incluyen el proyecto de cable LIPA 138 kV CA en Long Island, EE. UU., y el enlace Ampacity 10 kV CA en Essen, Alemania, el cable superconductor más largo del mundo, que lleva siete años en funcionamiento.