Valutazione comparativa fra cavi superconduttori e convenzionali per il trasporto di energia elettrica

Abstract

La ricerca analizza la superconduttività da una prospettiva ingegneristica, confrontando il trasporto di energia attraverso cavi convenzionali e superconduttori. I cavi convenzionali presentano perdite energetiche elevate, mentre i cavi superconduttori non hanno perdite ma richiedono un complesso sistema di raffreddamento nonché costi infrastrutturali iniziali più elevati. Un'analisi comparativa mostra che per correnti di 100 A e 500 A i cavi in rame sono più economici su un periodo di 30 anni, mentre per correnti di 1000 A i cavi superconduttori di tipo YBCO diventano più vantaggiosi dopo circa 20 anni, in quanto le perdite energetiche nei cavi di rame aumentano con la corrente, aumentando i costi operativi, mentre i cavi superconduttori mantengono costi operativi sostanzialmente stabili.

The research analyzes superconductivity from an engineering perspective, comparing energy transport through conventional cables and superconductors. Conventional cables exhibit high energy losses, whereas superconducting cables have no losses but require a complex cooling system as well as higher initial infrastructure costs. A comparative analysis shows that for currents of 100 A and 500 A, copper cables are more economical over a 30-year period, whereas for currents of 1000 A, YBCOtype superconducting cables become more advantageous after about 20 years, as energy losses in copper cables increase with current, raising operational costs, while superconducting cables maintain substantially stable operational costs.