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在沙漠、高原、海上建设光伏电厂,为什么要用镀锡线?

发布时间:2024年12月19日 | 文章来源:金田铜业 | 浏览次数:145 |

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。

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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,避免高昂的维护费用,确保系统的使用寿命。

光伏线缆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:

参数/类别 铝线 裸铜线 镀锡铜线
直径 2.6mm 2.6mm 2.6mm
镀锡厚度 / / (1-20)μ
电阻率 ≤0.0282 ≤0.0172 ≤0.0176
延伸率 18% >30% ≥25%

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。 

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。海洋中尤其重要,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。

 

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。根据business research insights的数据: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%。

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相关产品。

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。