Зі зміною глобальної енергетичної структури та постійним розвитком технологій нові енергетичні кабелі поступово стають основними матеріалами в галузі передачі та розподілу енергії. Нові енергетичні кабелі, як випливає з назви, є типом спеціальних кабелів, що використовуються для з'єднання таких галузей, як виробництво енергії в нових джерелах енергії, накопичення енергії та транспортні засоби на нових джерелах енергії. Ці кабелі не тільки мають основні електричні характеристики традиційних кабелів, але й повинні справлятися з багатьма викликами в нових енергетичних застосуваннях, включаючи екстремальні кліматичні умови, складне електромагнітне середовище та високоінтенсивні механічні коливання. У цій статті буде досліджено майбутнє нових енергетичних кабелів та перспективи їх широкого застосування.
Унікальні характеристики та проблеми нових енергетичних кабелів
Конструкція та вибір матеріалів нових енергетичних кабелів є унікальними для задоволення потреб різних галузей. У сфері виробництва сонячної енергії кабелі для фотоелектричних панелей використовуються для з'єднання компонентів фотоелектричних панелей. Ці кабелі піддаються впливу зовнішнього середовища цілий рік, тому вкрай важливо протистояти ультрафіолетовому випромінюванню та старінню матеріалу. Фотоелектричні кабелі зазвичай використовують високо стійкі до атмосферних впливів матеріали.XLPEізоляційні матеріали та зовнішні оболонки з поліолефіну, стійкі до розриву, для забезпечення їхньої довготривалої стабільної роботи. Кабелі підключення інвертора повинні мати добру вогнестійкість, тому першим вибором є вогнестійкі ПВХ-кабелі.
Вимоги до кабелів у сфері виробництва вітроенергетики є не менш суворими. Кабелі всередині генератора повинні бути здатними адаптуватися до складних електромагнітних перешкод. Поширеним рішенням є використання мідного дротяного обплетення для екранування, щоб зменшити електромагнітні перешкоди. Крім того, кабелі веж, кабелі керування тощо у системах виробництва вітроенергетики також повинні мати високу надійність та стійкість до погодних умов, щоб справлятися зі складними та мінливими природними середовищами.
Галузь транспортних засобів на нових джерелах енергії має вищі вимоги до якості та продуктивності кабелів. Високовольтні силові кабелі відповідають за з'єднання акумуляторних батарей, двигунів та систем заряджання. У них використовуються високочисті мідні провідники з ізоляційними матеріалами XLPE для зменшення втрат енергії. Для запобігання електромагнітним перешкодам конструкція кабелю поєднує композитний захисний шар з алюмінієвої фольги та мідного дроту. Зарядні кабелі змінного та постійного струму підтримують різні потреби та методи заряджання, підкреслюючи високу струмопровідну здатність та відмінні ізоляційні характеристики для забезпечення безпеки та продуктивності транспортних засобів на нових джерелах енергії.
Системи накопичення енергії також залежать від кабельної підтримки. Кабелі для підключення акумуляторів повинні витримувати швидкі зміни струму та термічні навантаження, тому використовуються електроізоляційні матеріали, такі як XLPE або спеціальна гума. Кабелі, що з'єднують систему накопичення енергії з мережею, повинні відповідати стандартам високої напруги та мати добру адаптивність до навколишнього середовища, щоб забезпечити безпеку передачі енергії.
Ринковий попит та зростання нових енергетичних кабелів
В останні роки, завдяки постійному прориву та популяризації нових енергетичних технологій, такі галузі, як вітроенергетика, сонячна енергетика та транспортні засоби на нових джерелах енергії, пережили вибухове зростання, а попит на нові енергетичні кабелі також різко зріс. Дані показують, що масштаби нових енергетичних проектів, які будуть розпочаті у 2024 році, досягнуть нового максимуму, із загальним річним обсягом запуску 28 мільйонів кіловат, включаючи 7,13 мільйона кіловат проектів фотоелектричного виробництва електроенергії, 1,91 мільйона кіловат проектів накопичення енергії, 13,55 мільйона кіловат проектів вітроенергетики та 11 мільйонів кіловат проектів заміни акумуляторів для транспортних засобів на нових джерелах енергії.
Як важлива ланка в ланцюжку фотоелектричної промисловості, фотоелектричні кабелі мають дуже широкі перспективи розвитку. Китай, Сполучені Штати та Європа є трьома регіонами з найбільшою новою встановленою фотоелектричною потужністю, що становить 43%, 28% та 18% від загальносвітового обсягу відповідно. Фотоелектричні кабелі в основному використовуються в колах постійного струму в пристроях негативного заземлення систем електропостачання. Їхні рівні напруги зазвичай становлять 0,6/1 кВ або 0,4/0,6 кВ, а деякі сягають 35 кВ. З настанням ери паритету фотоелектрична промисловість ось-ось вступить у стадію вибухового зростання. У наступні 5-8 років фотоелектричні системи стануть одним з основних джерел електроенергії у світі.
Швидкий розвиток індустрії накопичення енергії також невіддільний від підтримки нових енергетичних кабелів. Попит на високовольтні кабелі постійного струму, які в основному використовуються для підключення зарядно-розрядного обладнання та обладнання керування енергетичними станціями, а також кабелі змінного струму середньої та низької напруги, які використовуються для підключення трансформаторів, розподільних шаф та низьковольтного обладнання, такого як освітлення та керування енергетичними станціями, також значно зросте. З просуванням мети «подвійного вуглецю» та розвитком технології літієвих акумуляторів, індустрія накопичення енергії відкриє ширший простір для розвитку, і нові енергетичні кабелі відіграватимуть у ньому важливу роль.
Технічні інновації та тенденції захисту довкілля в нових енергетичних кабелях
Розробка нових енергетичних кабелів вимагає не лише високої продуктивності та надійності, але й захисту навколишнього середовища та низького рівня викидів вуглецю. Дослідження, розробка та виробництво екологічно чистих, стійких до високих температур та спеціальних проводів і кабелів стали важливою тенденцією в галузі. Наприклад, розробка кабельної продукції, придатної для використання в умовах високих температур, може забезпечити стабільну роботу такого обладнання, як вітрові та сонячні електростанції, в екстремальних умовах. Водночас, з побудовою інтелектуальних мереж та доступом до розподілених джерел живлення, дроти та кабелі також повинні мати вищу інтелектуальність та надійність.
Виробники кабелів активно інвестують у дослідження та розробки і випустили серію спеціальних кабельних продуктів, щоб задовольнити високі вимоги до кабелів у новій енергетичній галузі. До цієї продукції належать кабелі для опори фотоелектричних модулів, які більше підходять для плоских дахів, підвідні дроти для модулів сонячних елементів для стаціонарного монтажу, кабелі для натяжних шківів для систем стеження та кабелі для зарядних паль з кращою стійкістю до високих температур.
Зелений розвиток став глобальним консенсусом, і електроенергетика, як базова галузь національної економіки, неминуче розвиватиметься в напрямку зеленого та низьковуглецевого розвитку. Вогнестійкі, безгалогенні, малодимні та низьковуглецеві екологічно чисті дроти та кабелі користуються все більшим попитом на ринку. Виробники кабелів зменшують викиди вуглецю від продукції, вдосконалюючи матеріали та процеси, а також розробляють спеціальні кабельні продукти з вищою доданою вартістю для задоволення потреб конкретних сценаріїв.
Перспективи на майбутнє
Нові енергетичні кабелі, завдяки своїм унікальним характеристикам, забезпечують потужну підтримку розвитку нової енергетичної галузі. Зі зростанням зрілості нових енергетичних технологій та постійним розширенням ринкового попиту, попит на нові енергетичні кабелі продовжуватиме зростати. Це не лише сприяє технологічним інноваціям у кабельній промисловості, але й сприяє розвитку суміжних галузей, таких як матеріалознавство, виробничі процеси та технології випробувань.
У майбутньому, завдяки постійним проривам у технологіях, характеристики нових енергетичних кабелів продовжуватимуть покращуватися, закладаючи основу для ширшого застосування зеленої електроенергії в усьому світі. Більше високоякісних нових енергетичних кабелів поступово увійдуть у наше життя, допоможуть трансформації глобальної енергетичної структури та зроблять більший внесок у сталий розвиток. Кабельна промисловість також проводитиме глибші дослідження та практику в напрямку зеленого розвитку, підвищуватиме конкурентоспроможність та прибутковість підприємств шляхом створення інтелектуальних та цифрових моделей експлуатації, сприятиме скоординованому розвитку підприємств видобутку та переробки в промисловому ланцюжку та зрештою досягне мети високоякісного розвитку.
Як важлива частина майбутнього енергопостачання, нові енергетичні кабелі мають широкі перспективи застосування та величезний потенціал розвитку. Зі зміною глобальної енергетичної структури та постійним розвитком технологій нові енергетичні кабелі, безсумнівно, відіграватимуть дедалі важливішу роль у світовій енергетичній революції.
Час публікації: 06 грудня 2024 р.