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《轉(zhuǎn)貼》
摘要﹕隨著傳統(tǒng)能源價(jià)格的不斷上漲﹐國(guó)家開始大力發(fā)展新能源﹐其中發(fā)展最快﹑最成熟的是風(fēng)力發(fā)電﹐風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展對(duì)風(fēng)力發(fā)電用電纜提出了需求。本文介紹了風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀﹑風(fēng)力發(fā)電用電纜的性能要求及一項(xiàng)特殊試驗(yàn)--抗扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)。
關(guān)鍵詞﹕風(fēng)力發(fā)電用電纜﹔性能要求﹔抗扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)
0、引言
近年來(lái)﹐隨著煤炭﹑石油等傳統(tǒng)能源價(jià)格的不斷上漲﹐人們?nèi)找姘严MD(zhuǎn)向新能源的發(fā)展﹐這些新能源包括太陽(yáng)能﹑風(fēng)能﹑生物質(zhì)能﹑地?zé)崮芎秃Q竽艿。盡管目前新能源的總體規(guī)模還不是很大﹐世界各國(guó)發(fā)展水平參差不齊﹐但對(duì)新能源未來(lái)的認(rèn)同卻完全一致。作為一個(gè)石油天然氣資源匱乏的國(guó)家﹐我國(guó)更應(yīng)把新能源作為戰(zhàn)略重點(diǎn)。
雨后春筍般的新能源企業(yè)已為能源市場(chǎng)注入了巨大活力﹐在我國(guó)制造太陽(yáng)能的企業(yè)已經(jīng)有10家左右并成功在海外上市﹐我國(guó)也一躍成為世界上最大的太陽(yáng)能組件生產(chǎn)國(guó)。太陽(yáng)能雖然發(fā)展很快﹐但規(guī)模偏小。相對(duì)而言﹐可以大規(guī)模推廣的最成熟的新能源是風(fēng)電。
風(fēng)電行業(yè)發(fā)展得如火如荼﹐催生了對(duì)風(fēng)力發(fā)電用電纜的需求。由于風(fēng)力發(fā)電的環(huán)境惡劣﹐風(fēng)機(jī)使用年限較長(zhǎng)﹐且電纜隨風(fēng)機(jī)不斷轉(zhuǎn)動(dòng)﹐對(duì)電纜的性能要求也很高﹐以前一直依賴進(jìn)口﹐價(jià)格昂貴。近年來(lái)國(guó)內(nèi)有多家電纜生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行了研發(fā)﹐已生產(chǎn)出耐低溫﹑耐紫外線﹑耐油﹑抗扭轉(zhuǎn)的風(fēng)力發(fā)電用電纜﹐成為企業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。
1、風(fēng)電發(fā)展的現(xiàn)狀
風(fēng)力發(fā)電是目前可再生能源中技術(shù)發(fā)展最快﹑最成熟﹑最具大規(guī)模開發(fā)和商業(yè)化前景的發(fā)電方式﹐同時(shí)風(fēng)能取之不盡用之不竭﹐是一種清潔的﹑可再生的綠色能源﹐對(duì)于調(diào)整能源結(jié)構(gòu)﹑減輕環(huán)境污染﹑實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展等有著重要的推動(dòng)作用。
我國(guó)幅員遼闊﹐海岸線長(zhǎng)﹐風(fēng)力資源可謂極其豐富﹐國(guó)內(nèi)10m高度層的風(fēng)能資源總儲(chǔ)量達(dá)到了32.26億kW﹐實(shí)際可開發(fā)利用的達(dá)2.53億kW。1986年4月﹐中國(guó)第一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)在山東榮成并網(wǎng)發(fā)電。2006年我國(guó)共有91個(gè)風(fēng)電場(chǎng)﹐安裝有風(fēng)力機(jī)組3311臺(tái)﹐累計(jì)裝機(jī)容量260萬(wàn)kW。而至2007年底﹐我國(guó)已建成158個(gè)風(fēng)電場(chǎng)﹐累計(jì)裝機(jī)6469臺(tái)﹐裝機(jī)容量已達(dá)到了605萬(wàn)kW。目前﹐國(guó)內(nèi)風(fēng)電裝機(jī)容量已超過(guò)700萬(wàn)kW。
2008年3月﹐國(guó)家發(fā)改委發(fā)布了《可再生能源 "十一五"規(guī)劃>﹐確定了到2010年﹐風(fēng)電總裝機(jī)容量達(dá)到1000萬(wàn)kW﹐重點(diǎn)建設(shè)30個(gè)左右10萬(wàn)kW以上的大型風(fēng)電場(chǎng)和5個(gè)百萬(wàn)kW級(jí)風(fēng)電基地﹐做好甘肅﹑內(nèi)蒙古和蘇滬沿海千萬(wàn)千瓦級(jí)風(fēng)電基地的準(zhǔn)備和建設(shè)工作。建設(shè)1-2個(gè)10萬(wàn)kW級(jí)近海風(fēng)電場(chǎng)試點(diǎn)項(xiàng)目﹐為今后大規(guī)模發(fā)展近海風(fēng)電積累技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)﹐為鼓勵(lì)國(guó)內(nèi)企業(yè)開展風(fēng)電技術(shù)自主創(chuàng)新和引進(jìn)再創(chuàng)新﹐在政府投資項(xiàng)目和風(fēng)電特許權(quán)招標(biāo)項(xiàng)目中﹐采用與設(shè)備制造企業(yè)打捆招標(biāo)等方式支持風(fēng)電設(shè)備國(guó)產(chǎn)化和自主技術(shù)創(chuàng)新。
在風(fēng)電場(chǎng)招標(biāo)制度實(shí)行之前﹐風(fēng)電更多的是作為地方的形象工程﹐電價(jià)高達(dá)1塊錢左右﹐根本無(wú)法大規(guī)模推廣。風(fēng)電場(chǎng)招標(biāo)制度的核心是由業(yè)主按照上網(wǎng)電價(jià)來(lái)進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)﹐為千方百計(jì)降低造價(jià)﹐設(shè)備國(guó)產(chǎn)化也得到了空前發(fā)展。在第五輪風(fēng)電特許權(quán)招標(biāo)中﹐又有95萬(wàn)kW的風(fēng)電場(chǎng)名花有主﹐京能公司獲得了30萬(wàn)kW的份額﹐它的報(bào)價(jià)是0.468元每度電﹐幾乎和核電的價(jià)格不相上下﹐已經(jīng)具備了相當(dāng)?shù)母?jìng)爭(zhēng)力。
2、風(fēng)電市場(chǎng)的發(fā)展對(duì)電纜的需求
當(dāng)前我國(guó)電線電纜市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈﹑日趨飽和﹐新興的風(fēng)電市場(chǎng)為電纜行業(yè)提供了難得的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。
大規(guī)模開發(fā)利用風(fēng)能﹐在規(guī)劃風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)時(shí)要同時(shí)規(guī)劃電網(wǎng)建設(shè)和通訊建設(shè)﹐對(duì)電力電纜﹑通訊電纜提出了需求﹔海上風(fēng)場(chǎng)是未來(lái)風(fēng)電發(fā)展的方向﹐這對(duì)海底電纜提出了需求﹔在風(fēng)力發(fā)電機(jī)中﹐有用于機(jī)艙內(nèi)的軟電線﹑控制電纜﹑數(shù)據(jù)電纜等﹐和用于塔架內(nèi)的布電線﹑電力電纜等。以一臺(tái)1.25MW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)為例(塔架和機(jī)艙內(nèi))﹐塔架高度一般為90m左右﹐僅電力電纜就需要約1km左右。以1個(gè)5萬(wàn)kW的風(fēng)場(chǎng)計(jì)算﹐則需要電力電纜40km。
3、風(fēng)力發(fā)電用電纜的主要性能要求及材料的選用
3.1主要性能要求
(1)風(fēng)力發(fā)電用電纜多用在氣候條件惡劣的地區(qū)﹐氣溫寒冷﹐晝夜溫差大﹐因此應(yīng)具有良好的耐低溫性﹐能耐-
(2)風(fēng)力發(fā)電用電纜按使用場(chǎng)合分移動(dòng)和固定安裝用電纜。移動(dòng)用電纜﹐需頻繁扭轉(zhuǎn)﹐因此應(yīng)具有良好的抗扭轉(zhuǎn)性能和彎曲性能。
(3)有時(shí)會(huì)接觸油污﹐在特殊環(huán)境下會(huì)遭受海水腐蝕﹐應(yīng)具有耐油﹑耐腐蝕的性能。
(4)有良好的阻燃性能。
3.2材料的選用
(1)導(dǎo)體。導(dǎo)體可采用GB/T 3956規(guī)定的第5類或6類柔軟銅導(dǎo)線﹐表面應(yīng)光潔﹐無(wú)油污﹑無(wú)損傷絕緣的毛刺﹐
(2)絕緣。絕緣采用乙丙橡膠或硅橡膠﹐具有優(yōu)良的耐臭氧和耐熱老化性能。
(3)護(hù)套。護(hù)套采用氯化聚乙烯﹑氯丁橡膠或氯磺化聚乙烯﹐具有耐油性能和耐寒性能。
4、風(fēng)力發(fā)電用電纜的一項(xiàng)特殊試驗(yàn)--抗扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)
風(fēng)力發(fā)電用電纜因需頻繁扭轉(zhuǎn)(主要針對(duì)塔架中垂直敷設(shè)部分)﹐所以對(duì)抗扭轉(zhuǎn)性能提出了很高的要求﹐用戶也指定這項(xiàng)試驗(yàn)必須進(jìn)行﹐但目前還沒有抗扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)﹐有關(guān)方面正在著手制訂。
依據(jù)終端用戶和電纜企業(yè)的要求﹐抗扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)有以下幾種形式:
(1)單根電纜常溫下的扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)電纜試樣自由懸掛﹐一端固定﹐另一端與轉(zhuǎn)輪相連﹐轉(zhuǎn)輪先順時(shí)針扭轉(zhuǎn)3圈(1080°)再逆時(shí)針扭轉(zhuǎn)3圈﹐使電纜恢復(fù)到原始狀態(tài)﹐此后逆時(shí)針扭轉(zhuǎn)3圈再順時(shí)針扭轉(zhuǎn)3圈﹐使電纜恢復(fù)到原始狀態(tài)﹐此為1次﹐進(jìn)行次數(shù)不少于1000次的試驗(yàn)后﹐電纜導(dǎo)體不發(fā)生斷裂﹐護(hù)套表面不產(chǎn)生裂紋。
(2)單根電纜低溫(
(3)單根電纜在低溫下預(yù)處理后的扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)
(4)成束電纜在通電流狀態(tài)下的扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)
5、結(jié)束語(yǔ)
風(fēng)力發(fā)電用電纜還沒有專門的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)﹐國(guó)外公司一般參照HD22.1/HD22.4﹑UL44﹐ UL62等標(biāo)準(zhǔn)﹐國(guó)內(nèi)電纜生產(chǎn)企業(yè)一般參照GB5013﹑GB/T12706或相關(guān)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)﹐目前已有寶勝﹑遠(yuǎn)東﹑上上等多家電纜廠生產(chǎn)的風(fēng)力發(fā)電用電纜在大唐發(fā)電﹑國(guó)華風(fēng)電﹑中電投等多個(gè)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)投入使用。隨著風(fēng)力發(fā)電的大規(guī)模推廣﹐必將帶來(lái)對(duì)風(fēng)力發(fā)電用電纜的更大的需求。
