Miedź czy aluminium: porównanie kosztu cyklu życia
Typowy oczekiwany czas eksploatacji kabli elektroenergetycznych wynosi 40-50 lat, lub więcej. Jest, zatem zasadne, aby decyzje inwestycyjne były podejmowane w oparciu o okres użytkowania kabla. Jednak w wielu przypadkach tak nie jest. Decyzje są często podejmowane na podstawie kosztu nabycia i innych krótkoterminowych kosztów i nie uwzględniają potencjalnych oszczędności w długim okresie użytkowania kabla.
Analiza kosztu cyklu życia
Całkowity koszt posiadania kabli (dalej nazywany kosztem cyklu życia) uwzględnia nie tylko początkowy koszt kabla, ale także koszty eksploatacji i konserwacji w całym jego okresie użytkowania, a zatem obejmuje zarówno wydatki inwestycyjne (CAPEX) jak i koszty operacyjne (OPEX). Umożliwia to wyliczenie rzeczywistych ekonomicznych przesłanek i dokonanie wyboru między kablami o żyłach z różnych materiałów, jak miedź i aluminium.
Do znalezienia najbardziej opłacalnego rozwiązania dla projektu wymagającego wyboru z pośród wielu opcji może być zastosowana analiza kosztu cyklu życia (LCCA). Typowe wydatki wchodzące w zakres analizy kosztu cyklu życia obejmują następujące składniki: koszt nabycia, eksploatacja i konserwacja, wartość rezydualna, straty elektryczne i koszty unieszkodliwienia produktu. Wszystkie te koszty są dyskontowane i sumowane do wartości bieżącej, znanej jako wartość bieżąca netto (NPV). Analiza kosztu cyklu życia (LCCA) daje doskonały wgląd w całkowite koszty wiążące się z kablami podziemnymi.
Porównanie miedzi i aluminium
Wykonanie analizy kosztu cyklu życia jasno ukazuje, że znaczna różnica cen zakupu surowej miedzi i aluminium stanowi tylko małą część całkowitych kosztów w całym okresie życia kabla podziemnego.
Na rysunku poniżej przedstawiono całkowity koszt cyklu życia (w euro) dla kabli w klasach napięciowych 20 kV, 110 kV i 400 kV, o przekrojach odpowiadających porównywalnej znamionowej obciążalności prądowej kabla miedzianego i aluminiowego w danej klasie. Jak widać z rysunku, różnica w całkowitym koszcie cyklu życia między kablami z żyłami miedzianymi i aluminiowymi w całym okresie użytkowania kabla jest minimalna – średnio 3%.
Rys.1. Całkowity koszt cyklu życia miedzi i aluminium.
Implikacje
Cena miedzi jako surowca jest 6- do 7-krotnie wyższa od aluminium (za jednostkę objętości). Jednak w kategoriach kosztów cyklu życia i w zakresie niepewności analizy LCCA w długim okresie życia kabla jest wyraźnie widoczne, że nie ma właściwie żadnej długoterminowej korzyści ekonomicznej z zastosowania aluminium o niższym koszcie początkowym zamiast droższej miedzi.
Literatura