智能電網(wǎng)與電纜的關系區(qū)別解析
國家能源委員會的成立,標志著國家對“能源問題”提升到十分重要的地位。我國已經(jīng)成為世界上能源消耗第二位的國家,但按人口計算,平均每人用電量仍然較低。智能電網(wǎng)可非常有效的提高能源合理分配和使用效應。
智能電網(wǎng)與電力電纜
智能電網(wǎng)另一個大型工程,就是加大城市配電網(wǎng)、農(nóng)村配電網(wǎng)建設和改造力度,特別是加大中低壓配電網(wǎng)投資比例,解決供電和卡脖子等突出問題。由此可見,中低壓交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜將分得較大的市場份額。10kV和35kV移動型乙丙橡膠絕緣軟電力電纜的需求也會上升。110kV和220kV交聯(lián)電力電纜年需求量也將逐年增加,500kV交聯(lián)電力電纜,若干年后,也會逐步走向國產(chǎn)化。另外,海上大型風力發(fā)電建設和并網(wǎng),需要35kV淺海電力電纜的支持,數(shù)量也很可觀。
智能電網(wǎng)與超導電纜
美國超導電纜技術基本成熟,但是傳輸參數(shù)和經(jīng)濟效應,目前尚未達到大量推向商業(yè)化的程度,因此超導電纜能真正地在智能電網(wǎng)種應用,還存在較長的時期。
1. 超導電纜聯(lián)網(wǎng)
美國打算在智能電網(wǎng)中推廣應用超導電纜,而并非超高壓輸電技術,目標是超越四個時區(qū)將全國主要電網(wǎng)連接起來,以提高電網(wǎng)的安全性和電力調(diào)配能力。由于超導輸電電壓相對較低,與超高壓線路相比,可減少輸電損耗、電磁污染、占用走廊寬度降至最低,代表了世界先進的技術方向。美國紐約長島電力局(LIPA)與美國超導公司更聯(lián)合建設的世界上第一條高溫超導(HTS)電纜已于2008年4月22日投入商業(yè)運行。這一超導輸電系統(tǒng)在滿負荷運轉時能夠滿足30萬戶家庭的用電需求,僅由三根138千伏的電纜組成。相比同樣粗細的銅導線,他們的輸電能力高達150 倍。盡管這一工程造價昂貴,但是新型超導電纜的造價將降低五分之四,輸電纜溝的寬度僅為一米左右。它的另一個優(yōu)點是這種電纜能夠防止由電網(wǎng)短路造成的故障電流。超導體有一種天生的電流限制能力,一旦電流增強到一定程度,它們就會失去超導性而變得像普通導體一樣有電阻,使電流衰減。因此,該技術也得到美國國土安全部的支持。
2.熱核聚變應用
超導托卡馬克實驗裝置(所謂“人造太陽”),也就是國際熱核聚變實驗堆計劃(ITER)建設工程。
作為當今世界迄今為止最大的熱核聚變實驗項目,改項目所需要的高溫環(huán)境必須由超導磁體提供的巨大磁性容器所提供,因此,超導電纜屬于核心部件,“人造太陽”需要大量的超導電纜,這項應用優(yōu)可能超前于電網(wǎng)連接超導的應用。
3. 近期應用領域
比較近期的高溫超導電纜應用,可能包括以下領域:城市密集居住區(qū)、摩天大廈等;金屬冶煉設備等大電流、短距離、小空間的應用中;電站和變電站內(nèi)大電流傳輸母線等。國內(nèi)曾有人提出,超導電纜有望取代八成城市地下電纜的觀點。
4. 經(jīng)濟和商業(yè)反應
智能電網(wǎng)正成為拉動世界經(jīng)濟的下一個引擎,對中國而言,智能電網(wǎng)對投資的拉動作用非常大。世界銀行也曾預測,2020年,高溫超導電纜將取代80%的城市傳統(tǒng)地下電纜,世界市場超導電纜銷售額將達300億美元。輿論驅動了股市狂熱,一些打算投資超導的電纜企業(yè),已經(jīng)大肆宣傳其股份前途一片光明,甚至鼓吹“超導是新能源最后的處女地!”,超導作為大牛股的最低也得漲10倍!有許多股份從低部買入,翻番后仍然拿住的不多,能拿5倍以上的更是鳳毛麟角。但是也有人認為,早期發(fā)現(xiàn)大牛股其實并不是問題的關鍵,關鍵的是在逆境中能否堅持住。當然這些只是不屬于技術的題外話。
中國超導電纜已經(jīng)研究了一段時期,實際上國內(nèi)有多個領域的研究項目,其中上海電纜研究所、上海交通大學,上海工業(yè)大學和上海電纜廠協(xié)作的超導項目研究正在進展之中。
智能電網(wǎng)與高壓輸配電架空導線
根據(jù)以華北、華中和華東為超高壓同步電網(wǎng)為受端,東北超高壓電網(wǎng)、西北750千伏電網(wǎng)為送端,電網(wǎng)需要大量高壓輸配電架空導線。
1. 擴徑導線
擴大導線直徑可減小表面電暈損耗,擴大直徑方法之一,是在絞合導線的中間幾層,用稀疏單線絞合,型號為 LGJK,見圖2。擴大直徑方法之二,是采用中心支撐構件,如波紋鋁管、蛇皮管等,型號為LGKK,見圖3(中心黑圈為支撐構件),擴徑導線用于 750kV輸電線路。
2.自阻尼導線信息來自:輸配電設備網(wǎng)
架空導線在受力狀態(tài)下,因風力激勵而可能產(chǎn)生強烈振動,導致發(fā)生導線斷股、斷線等嚴重事故。自阻尼導線采用型線絞合,但在鋁線和鋼芯之間留有0.6~1.0mm的間隙,鋼芯和鋁線層分別形成獨立部分,具有不同的自振頻率,在風振狀態(tài)下造成二者振動幅度不同,因而產(chǎn)生相互撞擊,自動消耗風力的激勵能量,從而減少微風引起的振動,也不致產(chǎn)生大幅度舞動而避免事故。
使用自阻尼導線,也可加大塔桿間距或降低塔桿度高,從而降低設計制造成本。自阻尼導線的絞合狀態(tài)見圖4。
3.防冰雪導線
輸電線路上如覆冰過重或積雪過多,就可能發(fā)生斷線或倒桿的重大事故,造成巨大的經(jīng)濟損失。所以在重冰區(qū)的輸電線路上最好采用防冰雪導線。研發(fā)的防冰雪導線有防雪環(huán)式、低居里合金式、和涂料防冰式等多種型式。防雪環(huán)由聚碳酸酯塑料制成,狀如指環(huán)。套裝在導線上,指環(huán)間距約為線股節(jié)距的兩倍??墒狗e雪在沿導線滑動時受阻而脫落。低居里點合金是一種鎳-鉻 -硅-鐵四元合金,在溫度0~20℃時能產(chǎn)生磁性。將這種線嵌絞在導線中,在覆冰時能產(chǎn)生渦流發(fā)熱而融冰。涂料防冰式導線,是將憎冰性涂料涂在導線上,能減小冰對導線的附著力,使冰易于脫落。此外有一種帶翼式防冰雪導線,將兩根翼形導線對稱嵌絞在外層,它的防雪原理與防雪環(huán)基本相似。

責任編輯:電朵云
-
權威發(fā)布 | 新能源汽車產(chǎn)業(yè)頂層設計落地:鼓勵“光儲充放”,有序推進氫燃料供給體系建設
2020-11-03新能源,汽車,產(chǎn)業(yè),設計 -
中國自主研制的“人造太陽”重力支撐設備正式啟運
2020-09-14核聚變,ITER,核電 -
探索 | 既耗能又可供能的數(shù)據(jù)中心 打造融合型綜合能源系統(tǒng)
2020-06-16綜合能源服務,新能源消納,能源互聯(lián)網(wǎng)
-
新基建助推 數(shù)據(jù)中心建設將迎爆發(fā)期
2020-06-16數(shù)據(jù)中心,能源互聯(lián)網(wǎng),電力新基建 -
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設下看電網(wǎng)企業(yè)數(shù)據(jù)變現(xiàn)之路
2019-11-12泛在電力物聯(lián)網(wǎng) -
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設典型實踐案例
2019-10-15泛在電力物聯(lián)網(wǎng)案例
-
新基建之充電樁“火”了 想進這個行業(yè)要“心里有底”
2020-06-16充電樁,充電基礎設施,電力新基建 -
燃料電池汽車駛入尋常百姓家還要多久?
-
備戰(zhàn)全面電動化 多部委及央企“定調(diào)”充電樁配套節(jié)奏
-
權威發(fā)布 | 新能源汽車產(chǎn)業(yè)頂層設計落地:鼓勵“光儲充放”,有序推進氫燃料供給體系建設
2020-11-03新能源,汽車,產(chǎn)業(yè),設計 -
中國自主研制的“人造太陽”重力支撐設備正式啟運
2020-09-14核聚變,ITER,核電 -
能源革命和電改政策紅利將長期助力儲能行業(yè)發(fā)展
-
探索 | 既耗能又可供能的數(shù)據(jù)中心 打造融合型綜合能源系統(tǒng)
2020-06-16綜合能源服務,新能源消納,能源互聯(lián)網(wǎng) -
5G新基建助力智能電網(wǎng)發(fā)展
2020-06-125G,智能電網(wǎng),配電網(wǎng) -
從智能電網(wǎng)到智能城市