電纜技術(shù)路線(xiàn)需要樹(shù)立全生命周期理念

中國(guó)工業(yè)制造要實(shí)施2025計(jì)劃，需要樹(shù)立全生命周期管理理念而不能只重視價(jià)格而忽視質(zhì)量。日前有專(zhuān)家表示，從資源戰(zhàn)略角度考慮，中國(guó)進(jìn)口銅越少則對(duì)外界的依賴(lài)越少，因?yàn)殂~是可以循環(huán)使用的。隨著中國(guó)進(jìn)口銅的不斷積累，中國(guó)積累的銅資源越來(lái)越豐富，形成了巨大的城市礦藏，對(duì)國(guó)外進(jìn)口的依賴(lài)程度反而逐年降低。

國(guó)家電網(wǎng)公司“資產(chǎn)全生命周期管理體系”規(guī)定：“在招標(biāo)、投標(biāo)、評(píng)標(biāo)方面，綜合考慮資產(chǎn)全壽命周期成本，以性?xún)r(jià)比*為目標(biāo)，加大質(zhì)量評(píng)審要素權(quán)重，優(yōu)化評(píng)標(biāo)規(guī)則，按照選優(yōu)選強(qiáng)的原則”。按照上述原則，業(yè)界經(jīng)過(guò)研究分析，鋁合金電纜的導(dǎo)電性、電阻率、安全性、耐高溫等核心指標(biāo)低于銅電纜，而全生命周期的成本與銅電纜基本持平。

據(jù)北京建筑大學(xué)副教授陳一民介紹，用作導(dǎo)體的鋁合金是在20世紀(jì)60到70年代時(shí)，由于銅價(jià)的高速攀升而開(kāi)始進(jìn)行廣泛研究的線(xiàn)纜替代性導(dǎo)體材料。

用作導(dǎo)體的鋁合金主要有AA1000系列，即純鋁，AA6000和AA8000系列導(dǎo)體。AA1000系列導(dǎo)體主要用在高壓架空線(xiàn)；AA6000Al-Mg-Si（鋁鎂硅合金）系列導(dǎo)體主要用在高壓架空線(xiàn)和鋁母排。

這兩類(lèi)導(dǎo)體都是以硬態(tài)導(dǎo)體存在，接頭的連接以焊接為主。AA8000Al-Mg-Cu-Fe（鋁鎂銅鐵合金）系列是真正用在配電線(xiàn)路上的軟質(zhì)鋁合金。

據(jù)介紹，在北美地區(qū)AA8000Al-Mg-Cu-Fe（鋁鎂銅鐵合金）系列是被用在低壓配電領(lǐng)域。然而在歐洲地區(qū)，鋁合金電纜并沒(méi)有得到歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家的認(rèn)可，歐洲國(guó)家基本上是采取銅電纜和純鋁電纜的解決方案。

目前，歐洲國(guó)家沒(méi)有采用鋁合金電纜的技術(shù)路線(xiàn)，主要是從四方面考慮。

一是從銅電纜和鋁合金電纜電氣性能比較來(lái)看。銅材質(zhì)和鋁材質(zhì)在電氣與機(jī)械性能方面均有明顯區(qū)別。鋁合金導(dǎo)線(xiàn)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的方法才能達(dá)到銅電纜的電氣性能。

這就是說(shuō)，從鋁合金電纜導(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)有選擇采用鋁合金電纜的一個(gè)原因。

二是從銅電纜和鋁合金電纜耗能角度來(lái)看。由于對(duì)能源緊缺的危機(jī)意識(shí)，歐洲國(guó)家非常關(guān)心材料的能耗。英國(guó)巴斯大學(xué)的G.P.Ham鄄mond和C.I.Jones對(duì)電網(wǎng)中使用的不同原材料在生產(chǎn)和使用過(guò)程中所包含的能耗進(jìn)行了深入研究。

其結(jié)果顯示，金屬鋁在生產(chǎn)和使用過(guò)程中的能耗約為銅的3倍。由于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更高，因此歐洲國(guó)家不選擇使用鋁合金電纜。

三是從碳排量和對(duì)環(huán)境的影響比較。鋁合金電纜明顯高于銅電纜。根據(jù)英國(guó)巴斯大學(xué)的G.P.Ham鄄mond和C.I.Jones對(duì)電網(wǎng)中使用的不同原材料在生產(chǎn)和使用過(guò)程中二氧化碳排放研究結(jié)果表明，金屬鋁的二氧化碳排放量是銅的2倍。

此外，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(xiàn)或鋁芯電纜導(dǎo)線(xiàn)”一文中指出，鋁合金電纜對(duì)環(huán)境的影響（酸化潛勢(shì)）高于銅電纜。

四是從全生命周期成本來(lái)看。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35~50年以上，然而電纜投資決策主要基于投資成本做出，而投資成本忽略了在電纜使用壽命中可能含有成本節(jié)約。電纜總體擁有成本（即，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，總體生命周期成本指標(biāo)，包括電纜使用成本、運(yùn)用維護(hù)成本、安裝使用成本、電力損耗成本、剩余價(jià)值與治理成本等。

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，而是銅電纜更優(yōu)于鋁合金電纜。