Với sự chuyển đổi của cơ cấu năng lượng toàn cầu và sự tiến bộ không ngừng của công nghệ, cáp năng lượng mới đang dần trở thành vật liệu cốt lõi trong lĩnh vực truyền tải và phân phối điện. Cáp năng lượng mới, đúng như tên gọi, là một loại cáp đặc biệt được sử dụng để kết nối các lĩnh vực như sản xuất điện năng lượng mới, lưu trữ năng lượng và xe năng lượng mới. Những loại cáp này không chỉ có hiệu suất điện cơ bản của cáp truyền thống mà còn phải đối mặt với nhiều thách thức trong các ứng dụng năng lượng mới, bao gồm điều kiện khí hậu khắc nghiệt, môi trường điện từ phức tạp và rung động cơ học cường độ cao. Bài viết này sẽ khám phá tương lai của cáp năng lượng mới và triển vọng ứng dụng rộng rãi của chúng.
Hiệu suất độc đáo và những thách thức của cáp năng lượng mới
Thiết kế và lựa chọn vật liệu của cáp năng lượng mới rất độc đáo để đáp ứng nhu cầu của các lĩnh vực khác nhau. Trong lĩnh vực sản xuất điện mặt trời, cáp mảng quang điện được sử dụng để kết nối các thành phần của tấm pin quang điện. Những loại cáp này được tiếp xúc với môi trường ngoài trời quanh năm, vì vậy việc chống lại tia cực tím và lão hóa vật liệu là rất quan trọng. Cáp quang điện thường sử dụng vật liệu có khả năng chống chịu thời tiết cao.XLPEVật liệu cách điện và lớp vỏ ngoài polyolefin chống rách đảm bảo hoạt động ổn định lâu dài. Cáp kết nối biến tần cần có khả năng chống cháy tốt, vì vậy cáp PVC chống cháy là lựa chọn hàng đầu.
Yêu cầu đối với cáp trong lĩnh vực phát điện gió cũng rất khắt khe. Cáp bên trong máy phát điện cần có khả năng thích ứng với nhiễu điện từ phức tạp. Giải pháp phổ biến là sử dụng dây đồng bện để che chắn nhằm giảm nhiễu điện từ. Ngoài ra, cáp tháp, cáp điều khiển, v.v. trong hệ thống phát điện gió cũng cần có độ tin cậy cao và khả năng chống chịu thời tiết để ứng phó với môi trường tự nhiên phức tạp và biến động.
Lĩnh vực xe năng lượng mới có yêu cầu cao hơn về chất lượng và hiệu suất của cáp. Cáp điện cao áp chịu trách nhiệm kết nối bộ pin, động cơ và hệ thống sạc. Chúng sử dụng lõi đồng có độ tinh khiết cao với vật liệu cách điện XLPE để giảm tổn thất năng lượng. Để ngăn ngừa nhiễu điện từ, thiết kế cáp kết hợp lớp chắn composite từ lá nhôm và dây đồng. Cáp sạc AC và DC hỗ trợ các nhu cầu và phương pháp sạc khác nhau, nhấn mạnh khả năng dẫn dòng cao và hiệu suất cách điện tuyệt vời, đảm bảo an toàn và hiệu suất của xe năng lượng mới.
Hệ thống lưu trữ năng lượng cũng phụ thuộc vào hệ thống cáp. Cáp kết nối ắc quy phải chịu được sự thay đổi nhanh chóng về dòng điện và ứng suất nhiệt, do đó cần sử dụng vật liệu cách điện như XLPE hoặc cao su đặc biệt. Cáp kết nối hệ thống lưu trữ năng lượng với lưới điện phải đáp ứng tiêu chuẩn điện áp cao và có khả năng thích ứng tốt với môi trường để đảm bảo an toàn truyền tải điện.
Nhu cầu thị trường và sự tăng trưởng của cáp năng lượng mới
Trong những năm gần đây, với sự đột phá và phổ biến liên tục của công nghệ năng lượng mới, các ngành công nghiệp như năng lượng gió, năng lượng mặt trời và xe năng lượng mới đã có sự tăng trưởng bùng nổ, nhu cầu về cáp năng lượng mới cũng tăng mạnh. Dữ liệu cho thấy quy mô các dự án năng lượng mới được khởi công vào năm 2024 sẽ đạt mức cao mới, với tổng công suất khởi công hàng năm là 28 triệu kilowatt, bao gồm 7,13 triệu kilowatt dự án phát điện quang điện, 1,91 triệu kilowatt dự án lưu trữ năng lượng, 13,55 triệu kilowatt dự án điện gió và 11 triệu kilowatt dự án thay thế pin xe năng lượng mới.
Là một mắt xích quan trọng trong chuỗi cung ứng quang điện, cáp quang điện có triển vọng phát triển rất rộng mở. Trung Quốc, Hoa Kỳ và Châu Âu là ba khu vực có công suất lắp đặt quang điện mới lớn nhất, lần lượt chiếm 43%, 28% và 18% tổng công suất lắp đặt quang điện toàn cầu. Cáp quang điện chủ yếu được sử dụng trong mạch DC của các thiết bị nối đất âm của hệ thống cung cấp điện. Mức điện áp của chúng thường là 0,6/1kV hoặc 0,4/0,6kV, và một số có thể lên tới 35kV. Với sự ra đời của kỷ nguyên ngang giá, ngành công nghiệp quang điện sắp bước vào giai đoạn tăng trưởng bùng nổ. Trong 5-8 năm tới, quang điện sẽ trở thành một trong những nguồn điện chính của thế giới.
Sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp lưu trữ năng lượng cũng không thể tách rời khỏi sự hỗ trợ của các loại cáp năng lượng mới. Nhu cầu về cáp DC điện áp cao, chủ yếu được sử dụng để kết nối thiết bị sạc, xả và thiết bị điều khiển của các nhà máy điện lưu trữ năng lượng, và cáp AC điện áp trung và hạ thế, được sử dụng để kết nối máy biến áp, tủ phân phối và các thiết bị điện áp thấp như chiếu sáng và điều khiển trong các nhà máy điện lưu trữ năng lượng, cũng sẽ tăng lên đáng kể. Với việc thúc đẩy mục tiêu "carbon kép" và sự tiến bộ của công nghệ pin lithium, ngành công nghiệp lưu trữ năng lượng sẽ mở ra một không gian phát triển rộng lớn hơn, và cáp năng lượng mới sẽ đóng một vai trò quan trọng trong đó.
Xu hướng đổi mới kỹ thuật và bảo vệ môi trường của cáp năng lượng mới
Việc phát triển cáp năng lượng mới không chỉ đòi hỏi hiệu suất và độ tin cậy cao mà còn phải bảo vệ môi trường và đáp ứng các yêu cầu về hàm lượng carbon thấp. Việc nghiên cứu, phát triển và sản xuất dây và cáp thân thiện với môi trường, chịu nhiệt độ cao và hiệu suất đặc biệt đã trở thành một xu hướng quan trọng trong ngành. Ví dụ, việc phát triển các sản phẩm cáp phù hợp với môi trường nhiệt độ cao có thể đảm bảo hoạt động ổn định của các thiết bị như điện gió và điện mặt trời trong điều kiện môi trường khắc nghiệt. Đồng thời, với việc xây dựng lưới điện thông minh và khả năng tiếp cận các nguồn điện phân tán, dây và cáp cũng cần có độ thông minh và độ tin cậy cao hơn.
Các nhà sản xuất cáp đang tích cực đầu tư vào nghiên cứu và phát triển, đồng thời tung ra một loạt sản phẩm cáp đặc biệt để đáp ứng các yêu cầu ngày càng cao về cáp trong lĩnh vực năng lượng mới. Các sản phẩm này bao gồm cáp đỡ mô-đun quang điện phù hợp hơn cho mái bằng, dây dẫn mô-đun pin mặt trời cho lắp đặt cố định, cáp cho puli dây căng cho hệ thống theo dõi và cáp cho cọc sạc có khả năng chịu nhiệt độ cao tốt hơn.
Phát triển xanh đã trở thành xu hướng chung toàn cầu, và điện, với tư cách là ngành công nghiệp cơ bản của nền kinh tế quốc dân, chắc chắn sẽ phát triển theo hướng xanh và ít carbon. Dây và cáp điện chống cháy, không halogen, ít khói và thân thiện với môi trường carbon thấp đang ngày càng được thị trường ưa chuộng. Các nhà sản xuất cáp đang giảm lượng khí thải carbon của sản phẩm bằng cách cải tiến vật liệu và quy trình, đồng thời phát triển các sản phẩm cáp đặc biệt có giá trị gia tăng cao hơn để đáp ứng nhu cầu trong các tình huống cụ thể.
Triển vọng tương lai
Cáp năng lượng mới, với hiệu suất độc đáo, đang hỗ trợ mạnh mẽ cho sự phát triển của ngành năng lượng mới. Với sự phát triển ngày càng cao của công nghệ năng lượng mới và nhu cầu thị trường không ngừng mở rộng, nhu cầu về cáp năng lượng mới sẽ tiếp tục tăng. Điều này không chỉ thúc đẩy đổi mới công nghệ trong ngành cáp mà còn thúc đẩy sự phát triển của các lĩnh vực liên quan như khoa học vật liệu, quy trình sản xuất và công nghệ thử nghiệm.
Trong tương lai, với những đột phá không ngừng về công nghệ, hiệu suất của cáp năng lượng mới sẽ tiếp tục được cải thiện, đặt nền móng cho việc ứng dụng rộng rãi điện xanh trên toàn thế giới. Ngày càng có nhiều cáp năng lượng mới chất lượng cao đi vào cuộc sống, hỗ trợ chuyển đổi cơ cấu năng lượng toàn cầu và đóng góp nhiều hơn cho phát triển bền vững. Ngành công nghiệp cáp cũng sẽ tiến hành nghiên cứu và ứng dụng sâu hơn theo hướng phát triển xanh, đồng thời xây dựng các mô hình vận hành thông minh và số hóa, nâng cao năng lực cạnh tranh và lợi nhuận của doanh nghiệp, thúc đẩy sự phát triển đồng bộ của các doanh nghiệp thượng nguồn và hạ nguồn trong chuỗi công nghiệp, cuối cùng đạt được mục tiêu phát triển chất lượng cao.
Là một phần quan trọng của con đường năng lượng tương lai, cáp năng lượng mới có triển vọng ứng dụng rộng rãi và tiềm năng phát triển to lớn. Với sự chuyển đổi cơ cấu năng lượng toàn cầu và sự tiến bộ không ngừng của công nghệ, cáp năng lượng mới chắc chắn sẽ đóng vai trò ngày càng quan trọng trong cuộc cách mạng năng lượng toàn cầu.
Thời gian đăng: 06-12-2024