В условиях трансформации глобальной энергетической структуры и непрерывного развития технологий кабели для новых источников энергии постепенно становятся ключевыми материалами в области передачи и распределения электроэнергии. Кабели для новых источников энергии, как следует из названия, представляют собой особый тип кабелей, используемых для соединения таких областей, как производство электроэнергии с использованием новых источников, хранение энергии и транспортные средства на новых источниках энергии. Эти кабели не только обладают базовыми электрическими характеристиками традиционных кабелей, но и должны справляться со многими проблемами в области применения новых источников энергии, включая экстремальные климатические условия, сложную электромагнитную обстановку и высокоинтенсивные механические вибрации. В данной статье будет рассмотрено будущее кабелей для новых источников энергии и перспективы их широкого применения.
Уникальные характеристики и проблемы новых энергетических кабелей.
Конструкция и выбор материалов для новых энергетических кабелей уникальны и отвечают потребностям различных областей. В сфере солнечной энергетики кабели для фотоэлектрических панелей используются для соединения их компонентов. Эти кабели круглый год подвергаются воздействию окружающей среды, поэтому крайне важно, чтобы они были устойчивы к ультрафиолетовому излучению и старению материалов. В фотоэлектрических кабелях обычно используются материалы с высокой атмосферостойкостью.СХПЭИзоляционные материалы и износостойкие полиолефиновые внешние оболочки обеспечивают их долговременную стабильную работу. Соединительные кабели для инверторов должны обладать хорошей огнестойкостью, поэтому огнестойкие кабели из ПВХ являются предпочтительным вариантом.
Требования к кабелям в сфере ветроэнергетики столь же строги. Кабели внутри генератора должны быть способны адаптироваться к сложным электромагнитным помехам. Распространенным решением является использование экранирования медной проволокой для снижения электромагнитных помех. Кроме того, кабели опор, контрольные кабели и т.д. в системах ветроэнергетики также должны обладать высокой надежностью и устойчивостью к атмосферным воздействиям, чтобы справляться со сложными и изменчивыми природными условиями.
В сфере электромобилей предъявляются более высокие требования к качеству и характеристикам кабелей. Высоковольтные силовые кабели отвечают за соединение аккумуляторных батарей, двигателей и систем зарядки. В них используются проводники из высокочистой меди с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) для снижения потерь энергии. Для предотвращения электромагнитных помех в конструкции кабеля используется композитный экранирующий слой из алюминиевой фольги и медной проволоки. Кабели для зарядки переменного и постоянного тока поддерживают различные потребности и методы зарядки, уделяя особое внимание высокой пропускной способности по току и превосходным изоляционным характеристикам, что обеспечивает безопасность и производительность электромобилей.
Системы хранения энергии также зависят от кабельной поддержки. Кабели для подключения батарей должны выдерживать резкие изменения тока и тепловые нагрузки, поэтому используются электроизоляционные материалы, такие как сшитый полиэтилен (XLPE) или специальная резина. Кабели, соединяющие систему хранения энергии с сетью, должны соответствовать стандартам высокого напряжения и обладать хорошей адаптивностью к условиям окружающей среды для обеспечения безопасности передачи электроэнергии.
Рыночный спрос и рост продаж новых энергетических кабелей
В последние годы, благодаря непрерывному прорыву и популяризации новых энергетических технологий, такие отрасли, как ветроэнергетика, солнечная энергетика и электромобили, пережили взрывной рост, и спрос на кабели для электромобилей также резко возрос. Данные показывают, что масштабы проектов в области электроэнергетики, которые будут запущены в 2024 году, достигнут нового максимума, с общим годовым объемом ввода в эксплуатацию в 28 миллионов киловатт, включая 7,13 миллиона киловатт проектов по производству фотоэлектрической энергии, 1,91 миллиона киловатт проектов по хранению энергии, 13,55 миллиона киловатт проектов ветроэнергетики и 11 миллионов киловатт проектов по замене батарей электромобилей.
Фотоэлектрические кабели, являясь важным звеном в цепочке фотоэлектрической промышленности, имеют очень широкие перспективы развития. Китай, США и Европа — три региона с наибольшей новой установленной мощностью фотоэлектрических систем, на которые приходится 43%, 28% и 18% от общемирового объема соответственно. Фотоэлектрические кабели в основном используются в цепях постоянного тока в устройствах с отрицательным заземлением в системах электроснабжения. Их напряжение обычно составляет 0,6/1 кВ или 0,4/0,6 кВ, а в некоторых случаях достигает 35 кВ. С наступлением эры паритета фотоэлектрическая промышленность вот-вот вступит в стадию взрывного роста. В ближайшие 5-8 лет фотоэлектрическая энергетика станет одним из основных источников электроэнергии в мире.
Быстрое развитие отрасли хранения энергии также неразрывно связано с поддержкой новых энергетических кабелей. Значительно возрастет спрос на высоковольтные кабели постоянного тока, которые в основном используются для подключения зарядного и разрядного оборудования и оборудования управления на электростанциях с накопителями энергии, а также на средне- и низковольтные кабели переменного тока, используемые для подключения трансформаторов, распределительных шкафов и низковольтного оборудования, такого как осветительные и контрольные системы на электростанциях с накопителями энергии. С продвижением цели «двойного углерода» и развитием технологий литиевых батарей отрасль хранения энергии откроет для себя более широкое пространство для развития, и новые энергетические кабели будут играть в этом важную роль.
Технические инновации и тенденции в области охраны окружающей среды в новых энергетических кабелях.
Разработка новых энергетических кабелей требует не только высокой производительности и надежности, но и защиты окружающей среды, а также снижения выбросов углерода. Исследования, разработки и производство экологически чистых, термостойких и специальных проводов и кабелей стали важной тенденцией в отрасли. Например, разработка кабельной продукции, пригодной для работы в условиях высоких температур, может обеспечить стабильную работу оборудования, такого как ветроэнергетические установки и солнечные электростанции, в экстремальных условиях. В то же время, с развитием интеллектуальных энергосетей и внедрением распределенных источников энергии, провода и кабели также должны обладать более высокими интеллектуальными функциями и надежностью.
Производители кабелей активно инвестируют в исследования и разработки и выпустили серию специальных кабельных изделий, отвечающих более высоким требованиям к кабелям в сфере новой энергетики. К таким изделиям относятся опорные кабели для фотоэлектрических модулей, более подходящие для плоских крыш, выводные провода для солнечных батарей, предназначенные для стационарной установки, кабели для натяжных тросовых шкивов систем слежения, а также кабели для зарядных свай с улучшенной термостойкостью.
«Зеленое» развитие стало глобальным консенсусом, и электроэнергетика, как базовая отрасль национальной экономики, неизбежно будет развиваться в направлении «зеленого» и низкоуглеродного производства. Рынок все больше нуждается в огнестойких, безгалогенных, малодымных и экологически чистых проводах и кабелях. Производители кабелей сокращают выбросы углекислого газа за счет улучшения материалов и процессов, а также разрабатывают специальные кабельные изделия с более высокой добавленной стоимостью для удовлетворения потребностей конкретных сценариев.
Перспективы на будущее
Новые энергетические кабели, благодаря своим уникальным характеристикам, оказывают мощную поддержку развитию новой энергетической отрасли. По мере развития новых энергетических технологий и непрерывного расширения рыночного спроса, потребность в новых энергетических кабелях будет продолжать расти. Это не только стимулирует технологические инновации в кабельной промышленности, но и способствует развитию смежных областей, таких как материаловедение, производственные процессы и технологии тестирования.
В будущем, благодаря непрерывным технологическим прорывам, характеристики новых энергетических кабелей будут постоянно улучшаться, закладывая основу для более широкого применения экологически чистой электроэнергии во всем мире. Все больше высококачественных новых энергетических кабелей постепенно войдут в нашу жизнь, способствуя трансформации глобальной энергетической структуры и внося больший вклад в устойчивое развитие. Кабельная промышленность также будет проводить более глубокие исследования и практические действия в направлении «зеленого» развития, повышая конкурентоспособность и прибыльность предприятий за счет создания интеллектуальных и цифровых моделей работы, содействуя скоординированному развитию предприятий, работающих в производственной цепочке, и в конечном итоге достигая цели высококачественного развития.
Новые энергетические кабели, являясь важной частью будущей энергетической системы, обладают широкими перспективами применения и огромным потенциалом развития. В условиях трансформации глобальной энергетической структуры и непрерывного совершенствования технологий новые энергетические кабели, несомненно, будут играть все более важную роль в глобальной энергетической революции.
Дата публикации: 06.12.2024