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新能源電纜有哪些及發(fā)展趨勢

文章出處:   責任編輯:   發(fā)布時間:2018-03-20 09:45:35    點擊數(shù):-   【

  新能源類電線電纜將會是電線電纜的發(fā)展目標。新能源類電纜大體可分為:光伏電纜、風力發(fā)電電纜、海洋石油平臺用電纜、核電站用電纜、電動機車類電纜、內(nèi)陸常規(guī)與非常規(guī)天然氣開采用電纜等。下面將介紹幾種主要的新能源電纜產(chǎn)品類別與性能、國內(nèi)外應用標準、開發(fā)前景等。

電纜

一、風力發(fā)電電纜
  風能作為一種清潔的可再生能源,目前也是眾多新能源中最具規(guī)模、技術最成熟、最有商業(yè)發(fā)展前景的發(fā)電模式。據(jù)公開資料顯示,我國大陸及近海岸可利用風能資源已近10億kW,我國《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》中指出,2020年我國風電總裝機容量達到3000萬kW,2013-2020年仍是大有可為的黃金時期。風力發(fā)電電纜有風電機艙和塔筒內(nèi)的控制電纜、信號電纜、耐扭曲電力電纜等,因風場環(huán)境惡劣,且電力電纜隨葉輪擺動而扭曲,所以風力發(fā)電用電纜一般要求較高,如要求耐低溫、耐油、耐扭曲、耐氣候、耐紫外線、耐酸堿等,我國目前風力發(fā)電電纜暫無國家標準,只有國家電線電纜質(zhì)量監(jiān)督檢測中心頒發(fā)的TICW01-2009《額定電壓1.8/3kV及以下風力發(fā)電用耐扭曲軟電線》等行業(yè)內(nèi)標準。
塔筒電纜是風力發(fā)電系統(tǒng)中應用最多的電纜,我們經(jīng)常說的風電電纜就是指此類電纜。因為塔筒電纜隨風機不斷的正反向擺動,所以塔筒電纜性能要求極為嚴格,即要保證結(jié)構柔軟,又要求具有較高的抗張強度、耐低溫(-40℃)、耐紫外線、耐扭轉(zhuǎn)、耐鹽霧(近海風電廠有此類要求)、耐海水腐蝕、耐摩、耐氣候老化、阻燃等性能。

二、光伏電纜
  太陽能的開發(fā)近年來呈現(xiàn)噴井式發(fā)展,截至2010 年末,我國太陽能光伏發(fā)電裝機容量已經(jīng)達到893 MW,位居世界第7。預計到2020年,我國的太陽能光伏發(fā)電裝機總?cè)萘繉⒊^30 000 MW。國家也在光伏建設項目上給予支持。光伏發(fā)電已帶動相關產(chǎn)品,如光伏電纜的迅速發(fā)展。
  通常光伏發(fā)電產(chǎn)生的低壓直流電需轉(zhuǎn)換為交流電,光伏電池與交直流逆變器間的連接電纜就是光伏電纜。理論上講一個光伏組件一般需要2根0. 8-1m之間的單芯電纜,所以說如果按照相應光伏組件發(fā)展速度,到2020年我國光伏電纜的用量將達到15萬km左右,需求空間較大。
  光伏電纜英文縮寫是PV電纜,結(jié)構較為簡單,即導體、絕緣、護套。我國目前暫時沒有光伏電纜國家標準,國際上光伏電纜最為權威的認證是TUV 萊茵TUVMARK與UL認證,主要參考標準2 Pfg 1169或UL 4703,且樣品要送往德國或美國,所以認證周期較長,費用較高,且各樣品設計側(cè)重點不同。
  一般光伏電纜性能要求如下:電纜絕緣和護套的熱壽命在120℃環(huán)境下時不少于25年,電纜通過動態(tài)穿透試驗,電纜通過單根垂直燃燒試驗,電纜通過-40℃低溫試驗,電纜通過酸堿試驗、濕熱試驗、臭氧試驗和耐氣候試驗。但光伏電纜應用場合環(huán)境有差異,所以在設計時應考慮敷設場所,如防老鼠等小動物啃咬等。

三、核級電纜
  核電站的興建與取舍是21世紀各國最為關注的話題之一,無論是伊朗、朝鮮核危機,還是日本福島核泄漏,還是歐洲部分國家全民公投,無一不是圍繞核電取舍開展的。但是不管取舍如何,每座核電站所需電纜的數(shù)量是巨大的。
  國際標準IEEE383《核電站用IE電纜、現(xiàn)場接頭和連接件型式試驗》和RCC-E《核島電氣設備設計和建造規(guī)則》規(guī)定了反應堆的緊急停堆,安全殼隔離,堆芯的應急冷卻,反應堆余熱導出,反應堆廠房的余熱導出。
  我國標準GB22577—2008《核電站用1E級電纜通用要求》規(guī)定了核級電纜一般要求。防止放射性物質(zhì)向周圍環(huán)境大量排放等功能的電氣系統(tǒng)設備的安全等級,定義為1E級,在我國IE級設備按照使用環(huán)境及質(zhì)量鑒定要求可分為K1、K2、K3共三類,其中K3質(zhì)量鑒定程序是用來驗證安裝在安全殼外的設備在正常環(huán)境條件下,以及對一些設備規(guī)定的事故條件下,能執(zhí)行其規(guī)定功能的能力。
  經(jīng)K3質(zhì)量鑒定程序鑒定的電纜稱作“K3類電纜”。核電站用lE級K3類控制和儀表電纜絕緣線芯必須滿足優(yōu)良的機械電氣和耐熱性能、通過單根垂直燃燒試驗、具備低煙、無鹵、低毒、低腐蝕的特性,且其使用壽命應超過40年。
  隨著空氣治理問題的日趨嚴重,大力發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)已成為大勢所趨。在此背景下,光伏電纜、風力發(fā)電電纜、核電站用電纜、海洋石油平臺電纜等新能源類電纜將逐漸成為電纜行業(yè)下一步突破的方向。