В условиях трансформации глобальной энергетической структуры и непрерывного развития технологий новые энергетические кабели постепенно становятся основными материалами в области передачи и распределения электроэнергии. Новые энергетические кабели, как следует из названия, представляют собой тип специальных кабелей, используемых для соединения таких областей, как генерация энергии, хранение энергии и транспортные средства на новых источниках энергии. Эти кабели не только обладают основными электрическими характеристиками традиционных кабелей, но и должны справляться со многими проблемами, возникающими в новых энергетических приложениях, включая экстремальные климатические условия, сложную электромагнитную обстановку и высокоинтенсивные механические вибрации. В данной статье рассматривается будущее новых энергетических кабелей 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 отраслей. В области солнечной энергетики кабели для фотоэлектрических решеток используются для соединения компонентов фотоэлектрических панелей. Эти кабели подвергаются воздействию окружающей среды круглый год, поэтому крайне важно обеспечить их устойчивость к ультрафиолетовому излучению и старению материала. Фотоэлектрические кабели обычно используют материалы, устойчивые к атмосферным воздействиям.Сшитый полиэтиленИзоляционные материалы и прочная на разрыв внешняя оболочка из полиолефина обеспечивают их долгосрочную и стабильную работу. Кабели для подключения инвертора должны обладать высокой огнестойкостью, поэтому огнестойкие кабели из ПВХ являются предпочтительным выбором.
Требования к кабелям в сфере ветроэнергетики не менее строгие. Кабели внутри генератора должны быть способны адаптироваться к сложным электромагнитным помехам. Распространенным решением является использование медной проволочной оплетки для экранирования и снижения электромагнитных помех. Кроме того, кабели опор, кабели управления и т.д. в системах ветроэнергетики также должны обладать высокой надежностью и устойчивостью к атмосферным воздействиям, чтобы выдерживать сложные и изменчивые природные условия.
В сфере транспортных средств на новых источниках энергии предъявляются более высокие требования к качеству и эксплуатационным характеристикам кабелей. Высоковольтные силовые кабели используются для соединения аккумуляторных батарей, двигателей и зарядных систем. Они используют высокочистые медные проводники с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) для снижения потерь энергии. Для предотвращения электромагнитных помех конструкция кабеля включает композитный экранирующий слой из алюминиевой фольги и медной проволоки. Зарядные кабели переменного и постоянного тока поддерживают различные потребности и методы зарядки, обеспечивая высокую токопроводящую способность и превосходные изоляционные характеристики, что гарантирует безопасность и производительность транспортных средств на новых источниках энергии.
Системы накопления энергии также нуждаются в поддержке кабелей. Кабели для подключения аккумуляторов должны выдерживать резкие перепады тока и термические нагрузки, поэтому используются электроизоляционные материалы, такие как сшитый полиэтилен (XLPE) или специальная резина. Кабели, соединяющие систему накопления энергии с сетью, должны соответствовать стандартам высокого напряжения и обладать хорошей устойчивостью к внешним воздействиям для обеспечения безопасности передачи электроэнергии.
Рыночный спрос и рост новых энергетических кабелей
В последние годы, благодаря непрерывному прорыву и популяризации новых энергетических технологий, такие отрасли, как ветроэнергетика, солнечная энергетика и новые энергетические транспортные средства, продемонстрировали взрывной рост, а спрос на новые энергетические кабели также резко возрос. Данные показывают, что масштаб новых энергетических проектов, которые будут запущены в 2024 году, достигнет нового максимума: общий годовой объём ввода составит 28 миллионов киловатт, включая 7,13 миллиона киловатт проектов по фотоэлектрической генерации, 1,91 миллиона киловатт проектов по накоплению энергии, 13,55 миллиона киловатт проектов по ветроэнергетике и 11 миллионов киловатт проектов по замене аккумуляторных батарей новых транспортных средств.
Будучи важным звеном в цепочке фотоэлектрической промышленности, фотоэлектрические кабели имеют очень широкие перспективы развития. Китай, США и Европа – три региона с крупнейшими новыми установленными фотоэлектрическими мощностями, на долю которых приходится 43%, 28% и 18% от общемирового объема соответственно. Фотоэлектрические кабели в основном используются в цепях постоянного тока в устройствах заземления отрицательного полюса систем электроснабжения. Их уровни напряжения обычно составляют 0,6/1 кВ или 0,4/0,6 кВ, а некоторые достигают 35 кВ. С наступлением эры паритета фотоэлектрическая промышленность вступает в фазу взрывного роста. В ближайшие 5-8 лет фотоэлектричество станет одним из основных источников электроэнергии в мире.
Стремительное развитие индустрии накопления энергии неотделимо от поддержки новых энергетических кабелей. Спрос на высоковольтные кабели постоянного тока, которые в основном используются для соединения зарядного и разрядного оборудования, а также управляющего оборудования электростанций накопления энергии, а также на кабели переменного тока среднего и низкого напряжения, используемые для соединения трансформаторов, распределительных шкафов и низковольтного оборудования, такого как освещение и управление, на электростанциях накопления энергии, также значительно возрастет. Благодаря продвижению цели «двойного углерода» и развитию технологии литиевых аккумуляторов, индустрия накопления энергии откроет для себя более широкое пространство развития, и новые энергетические кабели будут играть в этом важную роль.
Технические инновации и тенденции защиты окружающей среды новых энергетических кабелей
Разработка новых энергетических кабелей требует не только высокой производительности и надежности, но и соблюдения экологических требований и низкого уровня выбросов углерода. Исследования, разработки и производство экологически чистых, термостойких и обладающих особыми эксплуатационными характеристиками проводов и кабелей стали важным направлением в отрасли. Например, разработка кабельной продукции, подходящей для работы в условиях высоких температур, может обеспечить стабильную работу оборудования, например, ветро- и солнечной энергетики, в экстремальных условиях. В то же время, с развитием интеллектуальных сетей и доступом к распределенным источникам энергии, провода и кабели также должны обладать более высокой степенью интеллектуальности и надежности.
Производители кабелей активно инвестируют в исследования и разработки и выпустили серию специальных кабельных изделий, отвечающих повышенным требованиям к кабелям в новой энергетической отрасли. В их число входят опорные кабели для фотоэлектрических модулей, подходящие для плоских крыш, токоподводящие провода для солнечных модулей для стационарной прокладки, кабели для натяжных роликов систем слежения и кабели для зарядных свай с повышенной термостойкостью.
Экологичное развитие стало глобальным консенсусом, и электроэнергетика, как базовая отрасль национальной экономики, неизбежно будет развиваться в направлении экологичности и снижения выбросов углерода. Огнестойкие, безгалогеновые, малодымные и экологически чистые провода и кабели пользуются всё большим спросом на рынке. Производители кабелей сокращают выбросы углерода, совершенствуя материалы и процессы, а также разрабатывают специальные кабельные изделия с более высокой добавленной стоимостью для удовлетворения потребностей конкретных условий.
Перспективы будущего
Новые энергетические кабели, обладающие уникальными характеристиками, оказывают мощную поддержку развитию новой энергетической отрасли. С развитием новых энергетических технологий и постоянным ростом рыночного спроса спрос на новые энергетические кабели будет продолжать расти. Это не только способствует технологическим инновациям в кабельной промышленности, но и развитию смежных областей, таких как материаловедение, производственные процессы и технологии испытаний.
В будущем, благодаря непрерывному технологическому прогрессу, эксплуатационные характеристики новых энергетических кабелей будут продолжать совершенствоваться, закладывая основу для более широкого применения экологически чистой электроэнергии по всему миру. Всё 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 практическую деятельность в направлении экологически чистого развития, повышать конкурентоспособность и прибыльность предприятий за счёт создания интеллектуальных и цифровых моделей ведения бизнеса, содействовать скоординированному развитию предприятий верхнего и нижнего звеньев производственной цепочки и, в конечном итоге, достигать цели высококачественного развития.
Новые энергетические кабели, являясь важной частью будущей энергетической магистрали, обладают широкими перспективами применения и огромным потенциалом развития. С трансформацией глобальной энергетической структуры и непрерывным развитием технологий новые энергетические кабели, несомненно, будут играть всё более важную роль в глобальной энергетической революции.
Время публикации: 06 декабря 2024 г.