铜知道 | 在沙漠、高原、海上建设光伏电厂,线缆为什么要镀锡?

B站影视 2024-12-19 01:01 2

摘要:12月14日,西藏才朋光储电站二期正式投产发电,在西藏山南地区铺设了共25万块光伏板,工程最高海拔达到了5228米,是目前全球海拔最高的光伏项目(资料及图片来源 央视新闻客户端)。

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12月14日,西藏才朋光储电站二期正式投产发电,在西藏山南地区铺设了共25万块光伏板,工程最高海拔达到了5228米,是目前全球海拔最高的光伏项目(资料及图片来源 央视新闻客户端)。

光伏线缆选择导电材料,充分考虑安全性和稳定性,镀锡铜线材成为光伏线缆的首选材料。

清洁能源帮助老百姓解决日常生活需求,常常伴随着极端户外环境下光伏设备的突破性应用:在高原、沙漠、海洋等,伴有高温、强紫外线、极寒、潮湿、腐蚀性等不利环境因素。

2017年,中国在库布其沙漠,搭建起346万块光伏板组成的“治沙带”,实现全容量并网发电。库布其沙漠昼夜温差大、强紫外线,有“死亡之海”之称。

2019年,印度巴德拉(Bhadla)太阳能发电站建设完成,场址所在巴德拉地区多沙、干燥、干旱,平均气温徘徊在46到48摄氏度之间,常出现热风和沙尘暴。

今年10月,全球首个投用的深远海风光同场漂浮式光伏实证项目,山东半岛南3号海上风电场成功发电。设备整体置于离岸距离30公里、水深30米,极端浪高10米的海洋环境下,光伏组件通过薄膜直接与海水接触。

建造经济高效的光伏项目,代表了产业链上所有制造商的重要目标和核心竞争力。事实上,安全稳定的光伏系统,离不开表面上看不见的部件,如连接光伏组件和逆变器的布线系统。选择高质量的线芯,可以避免高昂的维护费用,确保系统的使用寿命。

光伏线缆的导体材料选择至关重要

不同于普通电力线缆,应用在光伏系统中的电缆,它们能够在恶劣的户外环境中长期使用,需要具有抗紫外线、耐热、耐寒、耐化学腐蚀等特性。主要负责连接太阳能电池板、逆变器以及电网等设备,通过传输太阳能电池板产生的直流电,并将其转换为交流电,进而注入到电网中,为家庭、工业等领域提供清洁能源。

光伏电缆的导体材料,性能直接影响到光伏系统的安全性和稳定性。常见的导体结构有一根或几根,材料选择有铝导体、铝合金导体、裸铜线、镀锡铜线几种。

铝导体:较铜材便宜,优势是重量较轻,可以降低运输成本。但因为导电率低、电损耗大,抗拉强度差,耐腐蚀性低、接头易氧化,铝芯光伏电缆适用于低成本项目或临时用电。

铝合金导体:比纯铝导体抗拉强度有所提高,部分产品延伸率提高到30%,独特的合金配方和加工工艺,使得承载力和弯曲性能更好。缺点是耐腐蚀性比铝差,耐温性比铜差,热膨胀系数比铜高很多,有的比铝还高。

裸铜线:纯铜制成的铜线延展性好,电阻率小,发热量低,虽成本高于铝,却是极好的导电材料,在汽车线束导体、通讯线缆导体、清洁能源导体、电磁线导体、特种电缆导体、电子电器导体中广泛应用。

镀锡铜线:锡在常温下是稳定的,是具有必要特性的最经济实惠的金属。纯铜棒拉成线材后,通过一定的镀锡工艺,在铜线表面镀上一层薄的银色锡层。

以下是各类线材的主要性能对比:

可以看到,由于镀锡层的作用,使得铜表面形成一层致密的氧化膜,对电阻率和延伸率基本没有影响,又提高了抗氧化性,使材料具有耐腐蚀、易储存等优点。

电工圆铜线(左)、镀锡圆铜线(右)

产品图片来源金田铜业,垂询方式见文末

设备运行时,光伏线缆需要承受电池板在发电过程中产生的高温,设施长期暴露在户外环境,还需要具备良好的耐候性能、优异的UV抗老化性能。

此外,在潮湿环境、酸性环境需要抵抗水分和接地化学物质的可能产生的腐蚀。海洋中尤其如此,例如船用光伏连接电缆、海上石油钻井平台、污水处理设施,因为盐水比淡水更易导致腐蚀。因此,选择镀锡铜线,可以保证线缆在潮湿、高温、多尘等恶劣环境中仍能保持其物理和化学性能,确保设施长时间稳定运行。

在地下、高空等难以访问到的位置设置线缆系统时,对于难以维护或维护成本较高的位置采用镀锡铜线,既能保证设施的稳定运行,同时有益于提高盈利性。

光伏电缆(上) 电力电缆(左下) 汽车线(右下)

铜线、镀锡铜线等可持续材料

的使用将持续扩大

铜线已广泛应用于电气和电子行业,用于生产连接线、线束和组件、车辆布线。随着越来越重视环境保护和绿色发展,铜线因其可回收性和可持续性受到青睐,镀锡铜线等可持续材料的使用可能持续扩大。2023年全球镀锡铜线市场规模为4.1亿美元,预计到2032年市场规模将达到6.5亿美元,预测期内复合年增长率为4.76%(来源 Business Research Insights)。

金田铜业在全球建有八大生产基地,其中宁波本部、杭州湾生产基地、广东金田、重庆金田均可以生产专业裸铜线、绞并线以及镀锡铜绞并线等产品。公司从德国、日本、美国等引进国际一流检测仪器及设备,建成多条全球领先的连铸连轧、尼霍夫多头拉丝、绞并线及镀锡绞并线自动化产线,融合应用WMS(仓储管理系统)、MES(制造执行系统)、SCADA(数据采集与监视控制系统)等信息化系统建设数字化生产车间,可以为客户提供专业的镀锡铜线产品及相关服务。

镀锡并线(左)、镀锡束绞线(右)

产品图片来源金田铜业,垂询方式见文末

宁波金田铜业 (集团) 股份有限公司创建于1986年,专注铜加工产业38年,是全球领先的铜合金及先进材料制造企业。主要产品有铜管、棒、线、板、带、排、电磁线、阀门、磁性材料及黄铜、青铜、紫铜、白铜等高端合金。致力于为新能源汽车、风力发电、光伏能源、电力电气、轨道交通、消费电子等产业发展提供全球一流的产品和服务。

公司立足宁波,放眼世界,在全球有八大生产基地,25家分子公司,8000余名员工。在美国、德国、泰国、日本、韩国等地设立分支机构,业务遍及100多个国家地区,是众多世界知名企业长期合作伙伴。

2023年,铜加工产销量达191万吨,营收总额1400+亿元,位列中国制造业500强第94位。

关键词:铜知道

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来源:阿慕爆科技

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