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浅谈风能电缆及其研究方向

日期:2020-05-25    来源:金杯电工

国际风力发电网

2020
05/25
10:07
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关键词: 风电电缆 清洁能源 风力发电电缆

进入21世纪以来,世界各国都将目光投向了核能、光伏、风能等清洁能源,可再生资源的开发已经成为多数国家能源战略。风能由于其清洁性、可再生性、资源广泛性而备受瞩目。据不完全统计,我国大陆及其近海岸可利用风能资源已近10亿千瓦,我国《可再生资源中长期发展规划》指出,2020年我国风电总装机容量达到近3000万千瓦。

麓谷事业部自成立以来,一直致力于特种电缆的研发、制造、销售和服务工作。其中风力发电用电缆自2011年开发成功以来,已成为麓谷事业部不可或缺且市场较好的一类重要产品。

风力发电用电缆,又简称为风能电缆,其主要用于风电机舱、塔筒内,分为控制电缆、信号电缆、耐扭曲电力电缆等。风场环境恶劣,且电力电缆随叶轮摆动而扭曲,故风能电缆一般要求较高,其主要特性要求为:要求使用寿命20年,敷设在机舱及塔筒内,在-40℃到90℃的温度下工作,电缆最小弯曲半径6D(D为电缆外径),具有耐低温、耐油、耐扭曲、耐气候、耐紫外线、耐酸碱、耐盐雾等。我国目前使用的风能电缆,前期参照的是国家电线电缆质量监督检测中心颁发的TICW 01-2009行业标准,近些年主要参照GB/T29631-2013国家标准,两者差异不大。

 一般而言,电缆采用第5种退火铜导体,导体一般退火要求比其他产品更为严格,橡套类电缆一般采用三元乙丙橡胶绝缘,护套一般选择氯化聚乙烯,单芯电力电缆一般采用双层共挤方式生产,三元乙丙具有优异的化学稳定性、耐热、耐低温、耐臭氧性能,氯化聚乙烯经过合适的配方设计,具有优良的耐候性、耐化学药品、耐油性、耐盐雾及阻燃特性。

受行业发展政策影响,至2020年底,我国风力发电政策性补贴结束,故2020年将是风电行业抢装年。麓谷事业部应抓住这个机遇,努力结合市场需求,实现销售额的突破。随着政策的紧缩,风力发电是否就仅仅只有今年一年的发展黄金期呢?风力发电企业以后如何发展呢?作为风能电缆配套企业的我们,该如何实现转型以适应市场需求?

根据笔者与风能电缆行业的客户交流、行业会议的报告及合作开发产品的经验来看,未来几年,风能电缆主要以降低成本,提高效能来实现盈利和发展,其主要研究方向有:

1、设计合适的导体截面。根据实际载流量情况,设计合适的导体截面,以降低成本。比如,根据设备本身情况,合理并经济的导体截面为80mm2,但根据电缆的导体标准,并无此规格,若使用70mm2截面小了,而使用95mm2截面又大了,则重新进行设计,选用80mm2截面的导体即可,参数根据设备计算值进行约定。

2、提高电缆使用温度,达到提高载流量的目的。同样,为了提高同一规格的电缆载流量,达到节约成本目的,可以选用耐温等级更高的原材料,提升产品的工作温度,比如将电缆长期使用工作温度由原来的90℃提高到105℃,以达到提高电缆载流量的目的,降低成本。

3、以铝代铜。风力发电机组中,塔筒内的电缆属于固定敷设电缆,与机舱内电缆不同,不要求具有耐扭曲的性能要求,且塔筒电缆用量远远大于机舱内电缆用量。故塔筒内电缆可以采用铝芯电缆代替,以达到降低成本的目的。

4、海上风力发电。内陆风电准入提高,市场逐步饱和,而海上风力发电逐渐成为风电行业竞争的主战场。该领域需要的电缆对耐盐雾要求很高,其安装成本较高,故对电缆质量要求及质量控制比其他电缆要求也更高。

5、工序外包。随着风电行业的规模压缩,风机生产及风电建设单位需要压缩不必要成本,原有的电缆加工车间或班组需要精简,以解决其工作量不饱和、管理成本高、人力成本高等弊端,故将电缆加工部分的工序进行外包,直接采购可以安装的电缆,已达到降低成本的目的。

6、中高压风力发电技术的开发。开发中高压发电技术,提高土地使用率,提升传输效率。目前中高压风电机组已经开始在各风电企业开发和使用,对应的,需要中高压的风力发电电缆。其耐扭曲的电缆目前无国标可以参考,依然使用的为国家电线电缆质量监督检测中心的TICW11-2016的行业标准。


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