清潔能源近年來越發(fā)受到全世界的關(guān)注,而太陽能電纜無疑在太陽能光熱發(fā)展中是必不可少的一個領(lǐng)域。太陽能光伏系統(tǒng)專用電纜利用先進的輻照交聯(lián)工藝,采用低煙無鹵阻燃材料生產(chǎn)的電線,它具有耐高溫、抗臭氧、抗紫外線、耐水蒸氣、抗微生物、短時過載能力強、壽命長、耐磨、耐油、防腐、高抗拉性等優(yōu)點,可廣泛用于太陽能電站、光伏系統(tǒng)等各個領(lǐng)域。太陽能專用電纜愈加受到了光伏行業(yè)的關(guān)注和青睞。
太陽能電纜是一種電子束交叉鏈接電纜,額定溫度為120°C,在所屬設(shè)備中可抵御惡劣氣候環(huán)境和經(jīng)受機械沖擊。根據(jù)國際標準IEC216,RADOX太陽能電纜,在戶外環(huán)境下,其使用壽命是橡膠電纜的8倍,是PVC電纜的32倍。這些電纜和部件不僅具有最佳的耐風雨性、耐紫外線和臭氧侵蝕性,而且能承受更大范圍的的溫度變化(例如:從–40°C至125°C)。
為應(yīng)對高溫導(dǎo)致的潛在危險,制造商傾向于使用雙層絕緣橡膠護套電纜(例如:H07 RNF)。但此類電纜的標準版本僅允許用于最高工作溫度為60°C的環(huán)境下。而在歐洲,屋頂上即可測得出的溫度值卻高達100°C。
RADOX太陽能電纜的額定溫度為120°C(一般可使用20000小時)。這一額定值相當于在90°C的持續(xù)溫度條件下可使用18年;而當溫度低于90°C時,其使用壽命更長。通常,要求太陽能設(shè)備的使用壽命應(yīng)達到20至30年以上。
為應(yīng)對高溫導(dǎo)致的潛在危險,制造商傾向于使用雙層絕緣橡膠護套電纜(例如H07 RNF)。但此類電纜的標準版本僅允許用于最高工作溫度為60°C的環(huán)境下。而在歐洲,屋頂上即可測得出的溫度值卻高達100°C。
在太陽能系統(tǒng)中使用專用太陽能電纜和部件是非常有必要的。
抗機械載荷
實際上,在安裝和維護期間,電纜可在屋頂結(jié)構(gòu)的銳邊上布線,同時電纜須承受壓力、彎折、張力、交叉拉伸載荷及強力沖擊。如果電纜護套強度不夠,則電纜絕緣層將會受到嚴重損壞,從而影響整個電纜的使用壽命,或者導(dǎo)致短路、火災(zāi)和人員傷害危險等問題的出現(xiàn)。
經(jīng)輻射交叉鏈接的材料,具備較高的機械強度。交叉鏈接工藝改變了聚合物的化學結(jié)構(gòu),可熔性熱塑材料轉(zhuǎn)換為非可熔性彈性體材料,交叉鏈接輻射顯著改善了電纜絕緣材料的熱學特性、機械特性和化學特性。
作為全球最大的太陽能市場,德國已遇到所有與電纜選擇相關(guān)的問題。如今在德國,50%以上的設(shè)備都采用專用于太陽能應(yīng)用的HUBER+SUHNER RADOX電纜。現(xiàn)在,正是我們汲取經(jīng)驗的時候。
RADOX電纜具有以下特點:完美的纜芯同心度;護套厚度均勻;直徑較小,纜芯分布不同心;電纜直徑較大(比RADOX電纜直徑大40%);護套厚度不均(造成電纜表面缺陷)。
如果未能采用太陽能應(yīng)用的專用電纜,將會影響到整個系統(tǒng)的使用壽命。
就光伏應(yīng)用而言,戶外使用的材料應(yīng)根據(jù)紫外線、臭氧、劇烈溫度變化和化學侵蝕情況而定。在該種環(huán)境應(yīng)力下使用低檔材料,將導(dǎo)致電纜護套易碎,甚至會分解電纜絕緣層。所有這些情況都會直接增加電纜系統(tǒng)損失,同時發(fā)生電纜短路的風險也會增大,從中長期看,發(fā)生火災(zāi)或人員傷害的可能性也更高。
鑒于光熱發(fā)電技術(shù)在和火電進行聯(lián)合循環(huán)減少能耗及大規(guī)模穩(wěn)定并網(wǎng)發(fā)電方面無可比擬的優(yōu)勢。
光熱發(fā)電用電纜
在未來,中國將新增電站建設(shè)投資約300億人民幣,對于電纜、鋼鐵、物流、建筑等行業(yè)拉動巨大,同時對于產(chǎn)業(yè)升級、節(jié)能減排、保護環(huán)境等有著巨大的貢獻。但目前國內(nèi)有許多潛在的光熱項目,一般都是借鑒國外經(jīng)驗進行設(shè)計和可行性研究,缺乏國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈的支撐,因此一方面成本居高不下,一方國外產(chǎn)品能否也有疑慮,因此直到目前為止還沒有一個50MW的電站真正的投入建設(shè)。
從國際來看,聚光熱發(fā)電市場正處于快速增長期,截至2013年上半年,美國、西班牙、澳大利亞等國已運行電站裝機容量超過3GW,在建電站超過2GW,規(guī)劃中的項目超過30GW,市場前景廣闊,美國Google、西班牙Abengoa、法國Total、日本AGC、沙特ACWA等大型跨國集團紛紛通過收購、合資等方式參與新興的CSP 市場。
光熱發(fā)電和光伏發(fā)電同屬于太陽能行業(yè)但卻有又完全不同,其主要區(qū)別在于以下幾個方面:一是光熱發(fā)電與光伏發(fā)電的技術(shù)原理不同。光伏是使用光伏組件進行直接的光電轉(zhuǎn)換;而光熱發(fā)電主要是進行光到熱的轉(zhuǎn)換,發(fā)電的方式采用常規(guī)的熱電方式。
二是對于太陽能的利用效率不同。目前光伏組件的光電轉(zhuǎn)化效率通常在15%-18%,光伏電站的年效率通常在10%-15%;而光熱發(fā)電的組件光熱轉(zhuǎn)化效率已經(jīng)大于70%,一般的工業(yè)熱應(yīng)用中對于太陽能的總利用率大于65%,光熱電站年效率通常在15%-20%。
三是應(yīng)用的領(lǐng)域不同。光伏的應(yīng)用領(lǐng)域在建筑一體化及分布式能源;而光熱發(fā)電的應(yīng)用領(lǐng)域在于基礎(chǔ)店里供應(yīng)、常規(guī)電站聯(lián)合循環(huán)及工業(yè)供熱等方面。
四是產(chǎn)業(yè)鏈的區(qū)別。光伏產(chǎn)業(yè)鏈是一條較為獨立的產(chǎn)業(yè)鏈和其他產(chǎn)業(yè)交叉較少,而光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈則是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級和優(yōu)化,對下游產(chǎn)業(yè)鏈拉動巨大,比如鋼鐵、玻璃、高端裝備制造、化工產(chǎn)品與工程、電力產(chǎn)品與工程、物流等。
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