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复合材料可以改善可再生能源在整个电网中的传输

日期:2020-12-07    来源:贤集网

国际电力网

2020
12/07
15:38
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关键词: 可再生能源 复合材料 电力线

国际气候变化专门委员会(IPCC)在其《可再生能源和缓解气候变化的报告》中强调,可再生能源具有取代化石燃料燃烧产生的温室气体排放的能力,同时还能改善能源的获取。为了充分利用可再生能源的潜力,必须对电气基础设施进行更新以适应供应和运输电力需求的增长。使用复合材料可以改善可再生能源在整个电网中的传输。

尽管为减少能源使用做出了努力,但不断增长的人口和经济增长正在推动全球能源需求。为了平衡全球需求与清洁能源的使用,我们必须投资于能够增加可再生资源能源利用的项目。但是,为了适应基础设施中可再生能源的广泛使用,电网必须能够满足现代能源需求。

可再生能源可能位于远离产生的能量消耗的地方。例如,意大利的大多数风力发电厂都位于该国的南部,但该国的工业中心位于北部。结果,传输和分配基础结构必须能够承受额外的负载。这些电源线中有许多是数十年前安装的,其设计目的并不是容纳现代能源的额外组合。

传统导体包括一个外部铝导体环和一个增强钢芯–被称为铝导体钢增强(ACSR)导体。但是,它们的电流容量受到具有高热膨胀系数的钢芯的限制,这意味着通过导体的电流和环境温度产生的热量会使钢膨胀。

结果是塔架支撑之间的导体加长,这会引起热垂度,导体会降落到地面。悬挂数十年后自然下垂的老式导体会加剧这种情况。超出标准的凹陷会带来安全风险,并可能导致断电,因此这些导体必须承载较低的电流。

尽管电网中存在旧导体的问题,但许多公用事业公司仍不愿完全更换塔式基础设施,因为它需要大量的劳力,时间和经济投资。在地形不平坦的地区(例如山区),尤其是在可能需要附加设备(例如直升机)的地方,尤其如此。

代替完全的基础架构替换,ACSR线路可以升级为具有较低热膨胀系数的复合芯导体,从而使导体可以承载两倍的电流。复合材料的高强度重量比可转化为较高的拉伸强度,从而可以将导体拉得更紧。复合铁芯比钢更轻,从而允许导体中有更多的导电铝,从而提高了传输能力。

升级比更换整个电网便宜得多,因为它可以重复使用现有的塔架和塔式基础设施。该过程也明显更快,从而将对能源供应的干扰降到最低。此外,如果将复合芯导体用于电气基础设施必须从零开始的新区域,则高电流容量可以减少塔数。

Exel Composites生产具有低热膨胀系数的坚固轻巧的复合材料芯。这些内核在加速老化测试中表现出色,而性能却降到了最低,该公司可以与公用事业部门合作来满足他们的测试需求。碳纤维复合芯是使用经济高效的拉挤成型和拉制连续生产工艺生产的,可以一次绕制几公里,以保持较低的生产成本,同时确保质量稳定。

可再生能源将在缓解气候变化中发挥关键作用,并提供改善能源供应的机会。将较早的电力线从钢芯导体升级为复合材料替代品将增加电网的当前容量,从而有效地将可再生能源从发电到最终使用,从而为未来提供动力。

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