淺析光伏電纜替代常規(guī)電纜的必要性

淺析光伏電纜替代常規(guī)電纜的必要性

近年來(lái)，在國(guó)家相關(guān)政策支持、引導(dǎo)下，太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，光伏電站裝機(jī)容量逐年遞增。但因國(guó)產(chǎn)光伏電纜的研發(fā)及其市場(chǎng)推廣工作相對(duì)滯后，在光伏電站建設(shè)及運(yùn)行過(guò)程中，光伏電站設(shè)備連接電纜仍采用常規(guī)電纜。因常規(guī)電纜在設(shè)計(jì)及制造過(guò)程中沒有考慮復(fù)雜多變的光伏電站使用和敷設(shè)環(huán)境等因素而無(wú)法滿足使用要求，導(dǎo)致光伏電站質(zhì)量問題頻發(fā)。特別是常規(guī)電纜本身的性能無(wú)法滿足電站使用環(huán)境的要求而導(dǎo)致的質(zhì)量問題尤為明顯。而的光伏電纜按照復(fù)雜多變的光伏電站使用環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)，能夠滿足光伏電站的敷設(shè)、運(yùn)行要求。在光伏電站特別是直流側(cè)使用光伏電纜能夠有效減少質(zhì)量問題的發(fā)生。
在我國(guó)的各地均建有光伏電站，這就要求電纜的耐溫等級(jí)范圍較大，如在我國(guó)的西部及北部地區(qū)要求電纜能夠承受較低的溫度，個(gè)別地區(qū)低溫能夠達(dá)到零下-40℃左右，甚至更低的氣溫。而在我國(guó)的東部及南部地區(qū)地表溫度很容易達(dá)到+70℃以上，考慮導(dǎo)體工作溫度高于環(huán)境溫度并產(chǎn)生熱量揮發(fā)，同時(shí)考慮在屋頂不通風(fēng)及橋架的散熱效果不佳的區(qū)域溫度很可能超過(guò)+90℃以上，這就要求電纜的材料溫度能夠滿足電站在氣溫下工作的要求。
溫度和濕度的頻繁變化對(duì)材料的絕緣和護(hù)層老化有直接影響，特別是日溫差及年溫差較大地區(qū)及潮濕多雨地區(qū)對(duì)材料的絕緣和護(hù)層老化性能影響更大。我國(guó)的魚光互補(bǔ)項(xiàng)目中很多電站直接建立在魚塘或水面之上，要求電纜長(zhǎng)期在潮濕環(huán)境下正常工作。常規(guī)電纜的性能沒有考慮濕熱變化對(duì)材料老化性能的影響，而光伏電纜在設(shè)計(jì)上則考慮了濕熱環(huán)境對(duì)絕緣和護(hù)層材料老化性能的影響因素，因此，合格的光伏電纜能夠滿足光伏電站對(duì)溫度及濕度變化的要求。
光伏電站日照時(shí)間均較長(zhǎng)，其承受太陽(yáng)光輻照的強(qiáng)度較大，而太陽(yáng)光中含有多種射線，特別是紫外線能夠加速電纜的絕緣和護(hù)層的老化。光伏電站的電纜很多是裸露敷設(shè)的，太陽(yáng)能組件到匯流箱甚至到逆變器的電纜大部分情況下是直接裸露敷設(shè)的，這要求電纜必須能夠耐受日光及紫外線的輻射，能夠保證在日光及紫外線的垂直輻射下長(zhǎng)時(shí)間正常工作。因此，合格的光伏電纜能夠在日光及紫外線輻射條件下長(zhǎng)時(shí)間正常工作，而常規(guī)電纜在日光及紫外線輻射條件下，其絕緣和護(hù)套均會(huì)加速老化，從而導(dǎo)致絕緣性能降低或失效、護(hù)套保護(hù)作用降低的問題。
光伏電站有些是建立在海邊、灘涂等特殊地區(qū)的。這些地區(qū)空氣鹽霧含量較高。某些光伏電站選址在以前的鹽場(chǎng)，該地區(qū)土壤中鹽份含量高。在上述環(huán)境條件下使用的電纜必須有較強(qiáng)耐鹽霧和酸堿性能。因此，合格的光伏電纜耐鹽霧和酸堿能力較強(qiáng)。某些光伏電站所在地區(qū)臭氧含量較高，而臭氧對(duì)電纜護(hù)層存在一定的腐蝕作用，即加快護(hù)層的老化，影響電纜的使用。常規(guī)電纜沒有考慮臭氧對(duì)電纜護(hù)層的影響，而光伏電纜設(shè)計(jì)時(shí)則考慮了這一影響。因此，即使在臭氧含量較高的地區(qū)，光伏電纜也能長(zhǎng)時(shí)間正常工作。
光伏電纜具備的上述特性，可適用于不同環(huán)境條件下的光伏電站，保證其能長(zhǎng)期安全運(yùn)行，而常規(guī)電纜則難以達(dá)到此目的。因此，在光伏電站建設(shè)項(xiàng)目中，特別是某些環(huán)境特殊的光伏電站建設(shè)項(xiàng)目，選用光伏電纜替代常規(guī)電纜能有效保證電站長(zhǎng)期、穩(wěn)定運(yùn)行，從而保證了電站良好的長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)效益。