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SMM8月17讯:在SMM举办的 2023SMM(第一届)电线电缆产业峰会 上,中广核高新核材科技(苏州)有限公司总经理费楚然介绍了电力电缆用绿色环保聚丙烯绝缘的研究背景、研发过程、产品性能、产品工艺、应用案列。 研究背景 政策与发展 现有绝缘存在问题 (1)风险高:交联用DCP属于危化品、易燃易爆,存在一定安全隐患;(2)投资大:悬链设备、厂房造价高,后处理程序复杂,需消耗大量水、电、气;(3)副产物:交联易产生枯基醇、苯乙酮等小分子,增加介电常数与损耗,输电损耗,影响寿命;(4)回收难:材料交联后为立体结构,无法回收利用,焚烧处理污染环境。 研发过程 研发过程中的问题 老化、耐低温:如何提高耐高温老化性,同时提高耐低温性能? 电性能:如何提高电性能,同时不降低其电性能? 可靠性:如何保证PP电缆比XLPE电缆,具有更优良的可靠性? 耐低温性能研究 为适应不同温度区域要求,PP绝缘应有一定的耐低温性能,保证在敷设、弯折、使用过程中不会发生破裂; 模量越大,硬度越高,应力发白越明显;根据研究经验,仅当模量较低时,绝缘料可以保持一定透明性的同时,还能保证较好的抗应力发白性能。 介电性能研究 聚丙烯基材、弹性体对绝缘料的介质损耗因数等影响明显; 抗氧剂等助剂的加入,一定程度上同样影响绝缘料的介电损耗; 抗氧剂含量增、分子中极性基团或元素含量增加,导致形成了大量载流子,绝缘材料中容易形成局部导电网络。在外加电场作用下,载流子定向移动产生漏导电流,可能是导致介质损耗明显增加的原因之一。 抗铜老化研究 (1)两个维度:原材料抗铜老化研究;线缆抗铜老化研究; (2)研究方式:原材料,通过高纯铜粉掺杂或铜箔压片的方式制样,研究老化前后材料性能的变化率;同时研究材料氧化诱导时间的变化规律与趋势;线缆,缆芯带铜老化,研究老化前后拉伸性能的变化趋势;并计算带铜理论使用寿命。 产品性能 产品定位及特性 产品定位: 中、低压电力电缆用聚丙烯绝缘料及屏蔽料 产品特性: (1)优良的电气绝缘性能; (2)良好的耐低温性能; (3)良好的抗氧化性能; (4)热塑性材料,可回收再利用; 产品牌号: 低压:CGN-PP-L105LM、CGN-PP-L105、CGN-PP-L90、CGN-PP-L70 中压:CGN-PP-M105H、CGN-PP-M105、CGN-PP-M105AT(抗水树) 屏蔽:CGN-PB-B105、CGN-PB-D105 产品工艺、应用案列 现有挤出设备 (1)概述:聚丙烯绝缘电力电缆现在主要通过现有XLPE悬链生产设备进行生产;除少数电缆厂购买了国外设备(聚丙烯绝缘、XLPE绝缘通用)外,国内主要电缆厂仍为常规中压XLPE用交联线; (2)螺杆:现有设备为防止XLPE绝缘预交联,螺杆压缩比较小,并不适用于热塑性聚丙烯绝缘料的生产与加工; (3)料筒:现有模温箱最高温只能到200℃,无法满足现有PP绝缘要求(设备上限温度需≥250℃); 产品使用情况-中压 (1)工艺及设备 150挤出机;工艺温度。 加热区:160、170、175、175、180、190℃; 导胶管:195℃;快夹:195℃ (2)线缆规格 PPV22 8.7/15kV 3×95 mm2 产品使用情况-低压 (1)工艺及设备 75挤出机;工艺温度 加热区:160、170、175、175、180、190℃; (2)线缆规格 PPLV22-0.6/1kV 4×240+1×120 mm2
SMM8月17讯:在SMM举办的 2023SMM(第一届)电线电缆产业峰会 上,中国质量认证中心产品认证六部市场与创新发展部部长刘源介绍了双碳背景下的机遇与挑战、若干领域的机遇与策略、行业低碳和高质量发展路径等内容。 双碳背景下的机遇与挑战 《2030年前碳达峰行动方案》 主要目标:到2025年,非化石能源消费比重达到20%左右,单位国内生产总值能源消耗比2020年下降13.5%,单位国内生产总值二氧化碳排放比2020年下降18%,为实现碳达峰奠定坚实基础。 到2030年,非化石能源消费比重达到25%左右,单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降65%以上,顺利实现2030年前碳达峰目标。 重点任务:能源绿色低碳转型行动、节能降碳增效行动、工业领域碳达峰行动、城乡建设碳达峰行动、交通运输绿色低碳行动、循环经济助力降碳行动、绿色低碳科技创新行动、碳汇能力巩固提升行动、绿色低碳全民行动、各地区梯次有序碳达峰行动。 国际合作:深度参与全球气候治理,开展绿色经贸、技术与金融合作,推进一带一路建设。 核心八大战略 节约提效优先战略、能源安全战略、非化石能源替代战略、再电气化战略、资源循环利用战略、固碳战略、数字化战略、国际合作战略。 机遇 (1)国内经济持续发展;(2)新基建加速建设及新兴产业发展;(3)数字化、信息化革新的巨大机遇。 挑战 (1)多重因素下的成本压力;(2)电线电缆行业的技术升级与产业转型。 多重因素下的成本压力 电线电缆行业的技术升级与产业转型。 铜、铝、钢芯、橡胶、塑料和护套等原材料多属于高耗能产业,在双碳背景下,上游原材料会面临以下成本因素: (1)上游高耗能企业的供给量将下降,可能会导致价格上涨; (2)上游原材料企业的减碳成本将不可避免通过产业链传递。尤其是电解铜、电解铝冶炼,是产业链上碳排放最高的环节,影响最为显著; (3)在双碳背景下,环保管控也将更加严格,因此上游原材料生产企业在污染物排放的控制和治理成本也将有所增加。 欧盟CBAM碳关税的推出,以及更多的贸易壁垒,会导致出口成本增加。 电线电缆行业是国民经济中重要的基础产业之一,具有产品应用广泛,材料、结构、工艺、制造流程、应用领域千变万化,新的应用场景的层出不穷的特点。伴随着市场需求的不断扩大,电线电缆行业也需要不断进行产业转型。 2021年《中国电线电缆行业“十四五”发展指导意见》正式发布,结合双碳战略,把电力电缆及附件领域的发展放在国家新发展阶段、自主创新发展战略、双循环发展新格局的总体框架中进行分析,绘制高质量发展蓝图。 电线电缆行业正在向绿色化、智能化、数字化、高端化转型,通过应用物联网、云计算等技术,实现对电线电缆生产过程的全面监控和管理,提高生产效率和产品质量;通过采用环保材料、节能设备、绿色工艺等方式,有效减少环境影响;通过优化产品结构、提高产品技术含量等措施,更加高效、安全、可靠的生产电线电缆产品,满足不同行业的需求。 若干领域的机遇与策略 新能源汽车充电 新能源汽车充电所涉及的三类电缆: (1)无热管理系统的充电电缆 GB/T 33594 《电动汽车充电用电缆》;CQC11-463426《电动汽车充电用电缆 补充规定》。 (2)GB/T 2099. 1 标准插头的充电电缆 GB/T 5013.4 、GB/T 5023 ;CQC1139 ,带信号控制线芯软电缆标准。 (3)带热管理系统的充电电缆 CQC1147 ,大功率液冷充电电缆。 一带一路互联互通 “一带一路”倡议覆盖60多个国家和地区,人口占世界60%以上,国内生产总值占世界30%左右,同时这些地区也是全球经济增长最快的地区之一。 这些国家和地区的经济发展需要大量的电力支持,同时中国也一直在这些国家大力投资铁路、公路、港口、电网等基础设施项目,这都将推动对电力和电缆、电线等相关产品的需求。在这个背景下,电线电缆行业作为电力出口的重要组成部分,承担着电能的传输和分配任务,面临着巨大机遇和挑战。 产品水平的不断提高:产品的品质和技术水平要不断提高,以适应各种电力传输方式和复杂的环境条件。如石墨烯和碳纳米管等新材料,这些材料可以提高导电性、强度和耐用性。 各国技术标准与准入:沿线各国的电力传输技术标准和规范可能存在差异,产品需要符合当地标准要求。尤其关注沿线各国碳标签的发展、相关法规与范围。 风险识别与规避:在企业“走出去”的进程中,除人身、治安、疾病、自然灾害等风险外,国家政治风险、经济基础、社会风险、环境风险等都成为更为严峻的挑战。 欧盟EU ETS与CBAM 欧盟碳排放交易体系EU Emissions Trading System (EU ETS)。 (1)2005年启动,覆盖欧盟成员国*以及挪威冰岛和列支敦士登,并和瑞士碳市场链接;(2)>10000个排放设施;(3)是欧盟气候变化政策的基石;(4)覆盖欧盟约40%的温室气体排放量(13.16亿吨);(5)全世界交易最活跃的碳市场;(6)总量控制和交易Cap and Trade;(7)2022年全球碳市场85%以上的交易额来自EU ETS。 欧盟碳关税实施分为两个阶段: 过渡阶段:2023年10月1日至2025年12月31日 全面实施阶段:2026年1月开始 行业低碳和高质量发展路径 零碳产品打造 (1)能源替代:2017年度完成锅炉燃料替代,使用清洁能源天然气。 (2)全员参与:加强对职工的知识技能培训,提高员工素质,建立奖惩机制,充分调动员工的积极性, 提高生产效率。 (3)设备运维:设备维护和更新公司对生产设备、管道、阀门等进行定期检查维护,杜绝跑、冒、滴、漏现象发生。 中压1600成缆机摇篮刹车系统改进,使轴承转动平稳,不易产生磨损,有效保护内壁外壁和盖板。提高摇篮顶针刹车系统的寿命,提高刹车安全性能。 (4)节能低碳管理:公司严格控制空调温度(夏季不低于 26℃,冬季不高于 20℃,保证生产及办公需要,避免浪费,降低电耗。) 测算材料利用率,对比先前生产数据,采用工艺技术控制,建立奖惩机制,采用多方位,全过程监控等方法来提高材料利用率。 在各车间安装分表,计量水、电、汽的用量,严格考核,控制成本。 制定节电、节水制度,日常加强综合值班检查,同时培养员工随手关灯、关水龙头的习惯。 加强对胶带、刀片、电池等易耗品的使用管理,避免不应有的浪费。办公复印、打印产生废旧纸张双面使用,节约资源等等。 零碳园区建设 (1)绿色发展战略顶层设计 编制发展规划考虑节能减排降碳规划;投资计划同步确保节能减排降碳投资需求;生产计划兼顾节能减排降碳条件;检查考核需包含和落实节能减排降碳工作绩效。 (2)建立健全体制机制 建章立制,统筹环境管理、能源管理、碳管理;健全组织保障能力,提升碳管理意识能力;健全能耗成本、碳排放总量和强度考核指标;碳资产管理计划(环境、经济、管理)。 (3)自检自查,摸清家底 标准学习培训解读;建立能碳信息系统;自查碳排放;第三方委托核验;建立内控算法、研究与管理办法。 (4)节能降碳分析 确定减排温室气体种类;确定减排能源类型种类;确定减排事业部、业务板块、工艺流程;确定减排方法、机制、效能。 (5)科技创新与应用 绿色技术的研究、实践与推广;节能降碳工艺的引进与应用;二氧化碳的捕集、矿化、化学利用;生物质应用、废塑料回收利用。 (6)能源结构优化 因地制宜制定新能源计划(风、光);新能源使用的同时兼顾经济效益;储能设施的应用;绿电的使用和并网;地源、空气源、水源热泵的使用。 (7)能效提升降碳 设计、结构、工程节能;节能技术研发与利用;合同能源管理;资源循环利用;能源管理制度制订、落实、更新。 (8)积极参与碳交易 充分了解政策要求与机制设计,包括配额分配办法、CCER抵消机制、定价机制、手续费等;将碳交易作为特别事务,内部优化流程,获得充分授权;效果监测跟踪,包括数据统计、价格分析、周月季数据统计分析、市场行情、政策动态监测等;顺畅的沟通机制,包括与部委、地方政府、媒体、核证机构、碳交易所、同行单位、供应链上下级单位建立长效沟通机制;拓宽信息来源渠道等。
SMM8月17讯:在SMM举办的 2023SMM(第一届)电线电缆产业峰会 上,浙江三科线缆股份有限公司首席技术官王新华就新能源电缆产业如何拥抱可持续能源经济的未来发表了自己的看法。他表示,2020年全球汽车高压线束将达到22亿美元; 预计到2025年,全球汽车高压线束将达到73亿美元。 可持续能源经济产业发展的初始规划 国家对于可持续能源经济产业的宏伟目标和发展方向 十四五规划和2035远景目标:在类脑智能,量子信息,基因技术,未来网络,深海空天开发,新能源氢能与储能等前沿科技和产业变革领域,组织实施未来产业孵化与加速计划,谋划布局一批未来产业。 可持续能源经济未来产业的发展方向:(1)技术前沿性;(2)需求突破性;(3)影响颠覆性;(4)价值战略性;(5)前景爆发性。 特斯拉-马斯克在2023年度大会出台的可持续能源经济目标 一.可持续能源经济3大支柱: (1)制造型可持续能源:太阳能/风能/水力/核能/核裂变; (2)主打固态电池储能产业; (3)智能电动交通工具。 二.可持续能源经济6大任务: (1)淘汰化石能源; (2)使用可再生能源; (3)改造现有电网; (4)实现汽车电动化; (5)全面应用氢能; (6)飞机/船舶完全电动化。 三.可持续能源经济8大内容 (1)交通电气化; (2)电动车产业链; (3)人工智能; (4)风能/太阳能实现设施储备; (5)资源和材料的双循环利用; (6)纯电动化经济建立; (7)新能源的全面智能共享; (8)推广海洋能,地势能,氢能,核能,核聚变,生物质能的互补循环应用。 特斯拉-马斯克的可持续能源目标: 1)储能完成240TWH; 2)可再生电力实现30TWH; 3)制造投资10万亿美元; 4)能源消耗小于燃料经济的50%; 5)可再生能源生产设施仅占0.2%土地面积 6)储能资源达到2022世界GDP10%,不存在无法超越的资源挑战开发。 可持续能源经济产业应用的能源电缆 新能源电缆产业产品分类分布图 新能源汽车高压电缆---轻量化铝合金电缆产品介绍和产品标准及其应用 主要种类:共4类,主要有:非屏蔽型屏蔽型铝合金导体新能源汽车高压电缆,新能源汽车高压导电母线;铝合金编织型新能源汽车高压电缆,新能源汽车铝合金导体充电枪电缆;附带:新能源铝合金光伏电缆,新能源风电塔耐扭转铝合金电缆。 应用场所:电机动力线,DC/DC,车内充电线,电池连接线,PDU线缆。 海洋石油平台用电缆产品标准和相关要求及其应用场景 应用场景:适用海洋工程各类钻井模块,采油平台项目设施上应用的动力,照明,控制和仪表动力或信号连接等浅海或近海开采场所,符合挪威船级社DNV和中国船级社CCS认证;使用寿命至少10年。 核电站用电缆产品标准和相关要求及其应用场景 应用场景:适用于新能源领域核反应堆厂房,核辅助厂房,汽轮机厂房,核反应堆安全壳以内电力传输,控制信号传输,通信传输;使用寿命60年。 光伏电缆和风力发电电缆行业市场需求分析 一.光伏产业发展方向 1)光伏产业链条长,技术颠覆不易;2)行业当前处于突飞猛进阶段;3)政策加持,光伏产业加速发展;4)装机总量再创新高,2027年将突破1000GW;5)智能光伏能支撑能源,分布式光伏建筑成发展主流。 二.光伏产业未来10大发展趋势 1)全球将消失煤电项目; 2)多国立法新建屋顶加装光伏;3)光伏交通:全面建设电动车充电桩; 4)光伏投资成油气巨头新选择;5)数字化融合光伏能源互联网; 6)更多企业加入RE100,100%使用绿电;7)绿色金融产品诞生; 8)分布式电力市场扩大化交易;9)“光伏+储能”制氢模式经济可行; 10)光伏智能家庭化。 三.海上风电产业链市场分析 1)海上风电市场潜力巨大,降本增效成主旋律; 2)海上风电走向大型化,轻量化,风电塔筒电缆需求量骤增; 3)海上风电深海化发展必然化,海上风电发电电缆线性化稳定增长。 四.2030年海上风电装机总量全球化未来需求趋势 1)欧洲海上风电装机总量预计达到160GW; 2) 美国预计海上风电装机总量预计达到30GW; 3)中国预计海上风电装机总量预计达到150GW。 新能源汽车高压电缆/机车电缆和储能电缆行业市场需求分析 一.新能源汽车高压电缆市场需求量预测 1) 2020年,全球汽车高压线束将达到22亿美元; 2)预计到 2025年,全球汽车高压线束将达到73亿美元。 二.新能源储能电缆市场需求量预测 1) 2022~2027年,全球储能总需求累计达到2300GWH,2030年后新增1TWH; 2) 2025年,全球电池储能系统市场规模达到121亿美元; 3)最大储能应用市场是电动汽车领域,2035年装机规模总量将达到3046GWH,年复增长率达到20%。 新能源开采用平台电缆和核电电缆行业市场需求分析 核电发展趋势: 发展主旨(安全稳妥),主打沿海核电,持续加强核能科技自主创新;2025总投资核电装备4800亿元,年复增长率11.26%。 上表图中石油和天然气电缆主要有:中深井测井电缆、潜油泵电缆、超深井测井电缆、高温油泵电缆、潜卤泵电缆、小直径测井电缆、综合测井电缆、射孔电缆、加热电缆、电极系电缆及超声波采油电缆等。 新能源电缆赋能持续能源经济的未来 新能源电缆行业科技创新最新发展动向: 1.光伏电缆 2.风能电缆 3.EV/机车电缆 4.储能电缆 5.开采平台电缆 6.核电电缆 新能源产业未来发展总趋势: (1)清洁能源是下一个“高铁行业”。风能/太阳能可再生能源发电量未来35年预测会爆增7倍,占总发电量的80%; (2)新能源汽车产业是未来10年最为重要的经济抓手,核心是新能源电池的安全性和寿命周期;方向是飞行汽车在智能城市中的普及。 (3)新一代计算平台经济,是车与城市的智能互融网络; (4)新能源产业细分市场竞争格局存在差异,行业投资市场总体平稳,首推绿色能源; (5)把握双碳发展机遇,打造清洁能源世界级装备产业基地;将清洁能源引向绿色化,多元化发展,创新模式走向数字化,开源化。 (6)发挥全球能源互联网=智能电网+特高压电网+清洁能源的全能作用,推动储能产业井喷增长;创新第5代核电产业主流技术,朝多用途方向发展。 新能源电缆产业如何赋能能源经济的科创性? 持续打造智慧城市和发展智慧电网。
SMM8月17讯:在SMM举办的 2023SMM(第一届)电线电缆产业峰会 上,全国电线电缆标准化技术委员会技术委员刘波分享了链接光伏、储能、充电站——光储充一体化系统用电缆的标准与要求。我国大陆海岸线长1.8万公里,按照理论研究,可安装海上光伏的海域面积约为71万平方公里。按照1/1000的比例估算,可安装海上光伏装机规模超过70GW。相比湖泊、水库等水上光伏电缆,海上光伏系统用电缆的要求更为苛刻。 光储充一体化系统用电缆的标准与要求 光伏+储能+充电一体化系统 提高清洁能源的利用 通过能量存储和优化配置实现本地能源生产与用能负荷基本平衡 解决新能源汽车充电站配电容量不足的问题。 满足高峰期用电需求,削峰填谷,节省电价费用。弥补了太阳能发电不连续性的不足, 解决可再生清洁能源高渗透率的关键所在。 解决企业单独运营充电桩收益不理想的问题。 光储充一体化系统用电缆的标准与要求 安徽省濉溪全国最大公交场站光储充项目 光伏发电装机800kW,储能装机13MWh,直流充电桩70台 上海崇明区动力电池梯次利用“风光储充”一体化智慧能源项目 上海电气电站集团在崇明区量身打造的集“风光储充”于一体的智慧能源项目。 江苏省首个电动汽车退役电池梯次利用“光储充”一体化电站 南京市六合服务区电动汽车快充站,江苏省内首个电动汽车退役电池梯次利用“光储充”一体化电站。 江苏省江阴市光储充新能源车棚光储充项目 江西省南昌大学光氢储充独立智能微网系统 四川省泸州市“光储充”示范项目 山东省青岛“光储充”一体化公交充电站 云南省滇中地区“光储充”直流快充示范站 陕西省泾阳“风光储充用”多能互补示范项目 光储充设备用电缆标准的技术要求 《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》 11月2日,国务院办公厅印发,“光储充放”一体化充电站得到官方背书。 规划提出: 我国新能源汽车进入加速发展新阶段 新能源汽车产销量连续五年居全球首位,产业进入叠加交汇、融合发展新阶段。 提高技术创新能力 深化“三纵三横”研发布局。 推动新能源汽车与能源融合发展 促进新能源汽车与可再生能源高效协同。 鼓励“光储充放”(分布式光伏发电—储能系统—充放电)多功能综合一体站建设。 光伏发电系统用电缆 光伏电缆标准化历程:线缆标准发展历史;接线盒及连接器标准;标准差异。 IEC 62930标准介绍 热寿命评价: 试验方法:IEC 60216-1+IEC 60216-2;寿命终点:断裂伸长率保留率50%。要求:通过阿累纽斯回归曲线外推至20000h时的温度指数TI, TI≥120ºC。 热老化温度和时间设计的原则 1)低温点:当断裂伸长率保留率达到50%的最小时间为5000小时; 2)高温点:当断裂伸长率保留率达到50%的最小时间为100小时; 3)老化温度间隔不能大于20℃,外推温度不能大于25℃。 对于耐温等级120℃的材料,可以选择145℃、165℃、185℃至或145℃、160℃、175℃至少三个温度点进行老化试验。 铝合金导体光伏电缆 铝合金导体光伏电缆在光伏行业的应用 1.交流侧 – 可广泛应用 2.直流侧 – 已开始尝试投入使用 面临的技术挑战: 1.载流量小 2.抗拉强度低,耐弯曲性能差 3.铜铝连接问题:铝合金表面氧化膜、铜铝电化学腐蚀、铜铝膨胀系数不一致、铝的压蠕变变形大。 性能需求: 减轻电缆重量;具备耐臭氧、耐酸碱和耐环境气候等耐外部环境特点;25年长寿命;降低安装成本,可直埋,可用于多组件串并联。载流量满足要求;铝导体机械性能满意;铜铝连接安全;统一的型号和实验项目,避免要求不一。 光伏电缆新兴应用场景 —— 水上漂浮光伏(FPV) 太阳能电站不可避免地需要庞大的空间,但在印度和新加坡等人口密集的亚洲国家,可用于建设太阳能电站的土地却非常稀缺或很昂贵,有时两者兼有之。 解决这一难题的方法之一就是将太阳能电站建造在水面上,通过使用浮体架台支撑电板,并将所有电板连接在一起。这些浮体架台采用中空结构,由吹塑工艺制成,成本相对较低。可以将其想象为一个由坚固的硬质塑料制成的水床网。这类漂浮式光伏电站合适的选址包括天然湖泊、人造水库以及废弃的矿井和坑洞等。 水上漂浮用光伏线缆标准2 PfG 2750/09.20 海上光伏爆发 我国大陆海岸线长1.8万公里,按照理论研究,可安装海上光伏的海域面积约为71万平方公里。按照1/1000的比例估算,可安装海上光伏装机规模超过70GW。 截至2022年5月,我国确权海上光伏用海项目共28个,累计确权面积共1658.33公顷。其中,江苏18个,山东4个,浙江3个,辽宁2个,广东1个。浙江省确权面积最大,为770.89公顷。 山东、浙江等东南沿海省份正在大力推动海上光伏的发展,并出台了具体细则。除了分布式、大基地、海上正成为光伏应用的重要场景和争夺重点。 2022年9月30日,山东省海洋局发布《关于推进海上光伏发电项目海域立体使用的通知》。 同日,2022年9月30日,浙江省自然资源厅公开征求《关于规范光伏项目用海管理的意见(征求意见稿)》意见。 海上光伏发电系统用电缆 相比湖泊、水库等水上光伏电缆,海上光伏系统用电缆的要求更为苛刻 由淡水变为海水(更好的阻水性能,更高的材料耐水解能力) 更强的湿热环境(电缆要满足湿热测试要求) 更强的阳光照射(提高电缆的耐UV性能) 海上高盐雾的腐蚀(增加材料耐盐雾测试) 潮湿情况下易发霉(增加材料耐霉菌测试) 海上光伏电缆标准重点变化 1.绝缘电阻测试;2.绝缘长期耐直流测试;3.耐盐雾腐蚀; DC 2000V PV cable 增加系统电压可显著降低成本并进⼀步降低均化能源成本,因为太阳能数组将可放入更多的串联太阳能组件。 根据IEC 61140,太阳能组件的防护等级应为二级。二级太阳能组件旨在安装在预计⼀般用⼾会接触和接触绝缘带电部件的地方。并且,系统电压超过1500V DC时只能安装在工业设施中。 只有经过训练了解高压应用以及使用太阳能组件和其故障模式相关的危害的人员可以进行维修。 绝缘厚度增加 电气实验参数调整 新型号PV2000-K 2000h UV测试的引入 电池储能系统用电缆 电池储能系统用电缆的定义 电化学储能系统用直流侧电缆是电池储能系统中连接直流侧的电池模块之间、电池簇之间、电池簇与汇流箱及电池簇与储能变流器之间的电缆 储能电缆绝缘和护套材料的技术要点 高速发展的新兴行业,标准不能缺失 需方:不适用的电缆安全隐患有哪些?高电压、发热大、使用环境因素影响、电缆阻燃…… 应该如何对电缆选型?材料、截面积、厚度、使用寿命、柔软度…... 供方: 应该执行什么标准?IEC、EN、GB…… 应该如何进行电缆设计?材料、截面积、厚度、测试要求、客户附加要求……研发投入大、试错成本高 PfG 2693新版与TICW 27 电化学储能系统用直流侧电缆 联合标准 范围 本标准适用于电池储能系统中直流侧的电池组间、电池组与汇流箱间所使用的电缆。本标准规定的电缆,额定电压为DC 1500V及以下,导体长期最高运行温度为90℃、125℃和150℃。 电化学储能系统用直流侧连接用电缆是电池储能系统中连接直流侧的电池模块之间、电池簇之间、电池簇与汇流箱及电池簇与储能变流器之间的电缆。 2 PfG 2693/03.23 电池储能系统用电缆 新能源汽车充电系统用电缆 电动汽车充电模式 充电电缆 主要标准 2020年6月19日,中国电力企业联合会、国家电网有限公司与CHAdeMO协议会、东京电力控股株式会社共同主办的新一代电动汽车充电技术中日联合发布会在北京举行,发布了新一代ChaoJi充电技术白皮书与CHAdeMO3.0标准。 目前的实车测试结果显示,ChaoJi充电技术的最大充电电流可达360A,未来目标是充电功率可高达900kW,仅需充电5分钟就能行驶400km,电动汽车充电将变得更加方便快捷。 液冷充电桩电缆 其还介绍了制冷剂相容性试验;液冷管承压试验;液冷管;制冷剂等有关内容。
SMM8月17讯:在SMM举办的 2023SMM(第一届)电线电缆产业峰会 上,莱尼电气线缆(中国)有限公司产品经理朱俊慧对新能源汽车车载数据缆的应用现状及前景进行了解析。 新能源汽车行业发展现状 2020 ~2023 新能源乘用车销量 2022年,新能源汽车销售6,887,000辆车,较2021年度增长率达93.4%。 新四化发展形式:网联化、智能化、电动化和共享化 网联化:2025年100%的汽车都将实现联网!2035年75%的行驶车辆都将实现无人驾驶! 新能源汽车数据线缆应用 车载数据传输线应用 同轴数据线Coaxial ›用于天线、 360 环视 、 GPS 等,平均每辆智能汽车用量约在 20 30m 不等; 高速传输线HSD ›用于显示屏、 USB 等, 平均每辆智能汽车用量约在 3 20 m 不等;100M 以太网线 Ethernet ›用于各个功能单元之间的连接平均每辆智能汽车用量约在 5 50m 不等;1G以太网线 Ethernet ›用于主干网络连接,平均每辆智能汽车用量约在 5 10m 不等; 新能源汽车数据线缆设计标准 主要包括:标准及技术要求;设计标准要求;设计结构:标准设计和混合设计;设计材料主要参考:热力学、电气性能、机械性能以及化学等参数;关键测试参数等。 4.新能源汽车数据线缆未来趋势 数据传输线发展路线图 10Gbps 以太网
SMM8月17讯:在SMM举办的 2023SMM(第一届)电线电缆产业峰会 上,南京全信传输科技股份有限公司首席专家李峰对航空航天线缆对材料选用的要求标准与未来发展趋势进行了分析与展望。他表示,线缆材料的高性能对提高结构效率、提高服役可靠性及延长使用寿命极为关键,是航空航天线缆材料持续发力的方向。在航空领域中,减重是永恒的主题。商用飞机出厂交付时,飞机是要称重的,超重罚款。目前普通材料已具备国产能力,先进材料还需研究攻关。 航空航天线缆发展史 航空线缆的发展史,其实是材料的发展史。 航空线缆的发展,主要是围绕可靠性(电性能、机械性能、耐环境性能等)和减重的方向演进。 航空线缆的绝缘材料,经历了以下阶段: 一代材料对应一代装备 第1代: 线缆采用PVC、聚烯烃绝缘;涡喷发动机涡轮前温度≤1300K,发动机采用镍基合金;同时代的民航客机以波音707为代表。 第2代: 线缆采用PTFE、FEP绝缘;涡轮前温度≈1500K,发动机材料添加3%铼。 第3代: 线缆采用XETFE绝缘;涡扇发动机涡轮前温度1700K,发动机材料添加6%铼;同时代民航客机以波音747为代表。 第4代: 线缆采用PTFE/PI+PTFE绝缘,涡轮前温度接近2000K,发动机材料添加4%铼+4%钌;同时代民航客机以空客A350系列为代表。 航空航天线缆简介 航空航天线缆 用途:飞行器电力系统、通信系统、控制系统,为飞行器提供动力和信号。 类别:高温安装线、射频同轴电缆、对称数据电缆、特种光缆。 航空航天线缆特点 航空航天线缆标准 目前航空航天线缆标准主要由MIL-美军标、EN-欧标、ABS-空客标准、BMS-波音材料标准、NASA-美国宇航局标准等。我国该领域相关标准基本对标MIL标准。 航空航天低频安装线主要由四大系列:MIL-81044系列、MIL-16878系列、MIL-81381系列、MIL-22759系列、MIL-27500系列,我国与之对应的军标为GJB 773B-2015。 对线缆的基本要求 技术指标稳定性好 -- 航空航天装备的功能更加复杂、强大,价值更高,线缆必须稳定可靠。 适应新的发展趋势 -- 在满足设计功能的前提下实现轻量化、高可靠、低成本。 提高自主可控水平 -- 从线缆国产,到线缆材料国产。 轻量化:减轻线缆及线束重量,提高飞行器的有效载荷;减小结构尺寸,提高柔软度,满足在狭小空间敷设的要求。 高可靠:适应高低温、高湿、温度冲击、原子氧、辐照、紫外线等恶劣条件;耐老化,工作寿命满足装备要求。 低成本:合理控制成本,适应大批量应用;提高生产效率,满足高强度消耗要求。 GJB 773B-2015中对航空航天线缆性能有以下要求: 航空航天线缆材料 美标SAE AS22759(电线通用规范)对材料的基本要求 航天线缆禁用: a) 禁止使用纯锡(纯度≥97%)作为电缆裸露外屏蔽镀层材料; b) 禁止使用锂、镁、汞、纯锡等材料以及有放射性的材料; c) 禁止使用真空下释放有害气体的非金属材料及其他禁/限用的工艺材料。 可用: a) 金属材料: 镀银铜、镀银铜合金、镀镍铜、镀镍铜合金、镀银/镍铜包铝等单根及绞合导体; b) 氟塑料: PTFE(车削带、生料带、微孔带)、FEP、PFA、ETFE、X-ETFE等; c) 其它材料:PEEK、PI复合薄膜、镀银/镍纤维等。 导体材料技术指标 铜导体、铜合金导体:兼顾高强度、高导电性、柔软性。 非金属材料技术指标 氟塑料:兼顾电绝缘性能、机械性能和环境性能。 国内外标准体系不够完善; 进口材料机械性能余量较大,纯度较好; 进口材料形成系列,可覆盖的范围较宽; 进口材料的稳定性、一致性较好。 PTFE/PI/PTFE复合带性能要求:该材料为PI膜基础上双面涂覆PTFE形成,直接决定了产品的电性能和机械性能。 PTFE带性能要求:该材料为关键材料,直接决定了产品的耐潮、耐水解和耐电弧性能。 氟塑料绝缘线缆易出现的问题 生产过程中易出现的问题: 适合的挤出温度区间不易控制,塑化效果需长期摸索; 表面易出现杂质颗粒、麻点,材料纯净度需提升; 易出现颜色分散不均的情况; 最薄点厚度、同心度等指标易出现波动。 测试过程中易出现的问题: 成品绝缘抗张强度、断裂伸长率易出现不合格; X-ETFE成品的交联度验证易出现波动; 小规格线规产品的绝缘热伸缩试验易不合格。 国产材料目前存在的主要问题 导体:国内具备高强度、超高强度、特高强度铜合金导体生产能力;特殊导体综合性能、加工质量与进口导体有显著差距。 绝缘护套:氟塑料需提高纯净度,减少杂质;极限性能与进口材料有差距;带材外形尺寸和表面质量需改善。 其它:对国产化存在一定认识误区。 如: 个别规格达到标准就等于满足使用要求? 一两次试制之后就可以批量应用?质量一致性和稳定性不理想。 未来发展趋势 国产化整体情况 普通材料已具备国产能力,先进材料还需研究攻关;国产绝缘护套材料尚未有效实现系列化,选择面窄;常规性能与进口材料差距较小,极限性能差距较大;质量管控水平还需提升,改善材料纯净度、一致性。 正确认识国产化流程 在正式替换材料之前,须完成多次试制和改进,对备选材料进行充分、有效的评估,确保产品质量可靠。完成必要的试验、小批试用后,才具备正式使用的条件。 对关键原材料的变更,必要时须通过用户单位和管理机构的评审。 轻量化要求 减重 在航空领域中,减重是永恒的主题。商用飞机出厂交付时,飞机是要称重的,超重罚款。 通过导体减重:为了进一步降低电缆系统的重量,部分大截面的电源线(AWG8~AWG04)由铜导体换成了铝合金导体。 通过优化绝缘结构或新材料选用实现减重。 其他要求 高性能、高可靠、低成本 航空航天线缆不断向着高强度、柔软、耐高低温、抗氧化、耐腐蚀等高性能、高可靠方向发展; 线缆材料的高性能对提高结构效率、提高服役可靠性及延长使用寿命极为关键,是航空航天线缆材料持续发力的方向; 航空航天线缆从过去单纯追求高性能发展到现今综合考虑性能与成本之间的平衡,低成本、高可靠贯穿了材料选型、结构设计、制造组装、检测评价和维护维修等全体系全过程。
SMM8月17讯:在SMM举办的 2023SMM(第一届)电线电缆产业峰会 上,中国新能源电力投融资联盟秘书长彭澎表示,2023年上半年已经新增光伏装机78.42GW,同比增长154%,将全年装机量预估值从95-120GW上调至120-140GW。预计“十四五”期间中国平均每年风电新增装机容量预期为 58.6GW,其中海上 8.6GW。2023年上半年,全国新增并网装机2299万千瓦,预计2023年出现风电新增反弹。 光伏、风电发展的背景 要点分析 1.碳中和目标的提出,决策时间很短 2.既有国外压力,也有内在压力 3.以碳中和做目标,明确了可持续发展的模式,或者说天人合一 4.引导投资,吸收流动性 中国能源消费情况 能源需求与环境承载力 2022年,总量54.1亿吨标煤,煤炭占比56.2%,比上年上升0.3个百分点。 据预测,2022年全球煤炭需求量同比增长1.2%,达到历史新高,首次超过80亿吨。2022年全球燃煤发电量同比增长1.8%,至1.0339万太瓦时,创历史新高。 应认识到中国完成双碳“3060”目标任务较为艰巨 化石能源是碳排放的主要载体,目前我国离完成碳达峰目标仅剩10年的时间,碳达峰和碳中和之间仅相隔30年,“3060”目标的实现需要巨大资金投入。 中国电力结构调整的关键就在十四五 能源转型现在面临的挑战 1.夏季用电高峰部分地区出现缺电的情况 2.电价因新能源的加入而变化 3.技术瓶颈仍然存在 4.体制改革亟待推进 ”风光“20年的发展并不是一帆风顺 受政策影响波动明显 预计“十四五”期间中国平均每年风电新增装机容量预期为 58.6GW,其中海上 8.6GW。 2023年上半年,全国新增并网装机2299万千瓦,预计2023年出现风电新增反弹。 影响风电装机要素:电价、风机价格、限电情况 风电行业发展到现在,降价已是必然的,技术进步让大型化加快,带动产业链的降本外,还受到开发商招投标规则改变和原材料成本下降的两方影响。 影响光伏装机要素:电价、组件价格、土地情况 5年来,装机结构演变:2021年,分布式整体占比55%;户用成为主力装机模式;光伏从发电型,未来有家电化的趋势。 2023年上半年我国光伏应用市场发展情况 2023年上半年已经新增光伏装机78.42GW,同比增长154%。 2023年上半年我国光伏制造端各环节发展概况 未来的机会&展望 电价进一步放开 预计未来将逐步去掉工商业目录电价,形成以电压等级、市场化新工商业电价;居民电价仍然不动;电价未来开启上涨周期,政府仍然希望保持低的电价,那么只能大力发展新能源;电价的时空价值开始体现,部分产业因此持续转移到绿电丰富的地区。 核心原因: 电价步入一个上涨的周期 现在:覆盖所有 我国首个覆盖所有省间范围、所有电源类型的省间电力现货交易规则 原来:原来省间现货市场仅限RE 原来省间现货市场仅限于可再生能源,且此前省间可再生能源现货交易仅限跨区域的省间,区域内省间无法交易。比如此前在西南区域内,重庆无法通过省间市场购买四川水电,但是在新的省间市场机制下,重庆就可以通过省间市场购买四川水电。 现在:新能源在省间现货市场的收益会有所提升 按照各省边际出清价格结算的规则,出清边际机组可能是煤电等电源,新能源获得的利润将提升。 原来:主要交易富裕的RE 2017年,卖方主体为送端电网内水电、风电和光伏等可再生能源发电企业,且交易的电量被定性为富裕可再生能源。 浙江的损益电费 2023年7月16日,国家发展改革委办公厅、国家能源局综合司联合下发《关于2023年可再生能源电力消纳责任权重及有关事项的通知》。 部分时间缺电长期存在峰谷情况出现变化 火电电源虽然松绑,但是投资仍然谨慎。 大量西部省份想留下绿电自己用 原因是多样的。 中东部省份,海上光伏、海上风电、分布式光伏三大项。 气候波动,超出模型。 双碳目标推动可再生能源的迅速增长,进而推动电力持续的市场化。 双碳目标推动可再生能源的迅速增长,进而推动电力持续的市场化。在越来越市场化的电力市场,无论是云南,还是东部省份,用电企业会有更多的积极性锁定长周期的电价。并且在波动的市场中,有电力管理能力的企业可以获得更多的相对优势,即可以比竞争对手得到更低的电价。 以发电为经营模式的RE,部分制造业企业入局 1. 消纳将成为项目落地的第一约束条件:很多高耗能企业自建,或者联合发电企业共建发电设施 2. 电价很关键:大量用电户希望锁定未来长周期的电价 全球以及中国装机未来预测 光伏行业协会数据显示如下:
SMM8月17讯:在SMM举办的 2023SMM(第一届)电线电缆产业峰会 上,SMM市场总监徐得安介绍了《2023年中国电线电缆产业分布图》发布和电线电缆行业SMM价格点发布情况。 》点击查看SMM电线电缆现货价格 》订购查看SMM金属现货历史价格走势
SMM8月17讯:在SMM举办的 2023SMM(第一届)电线电缆产业峰会 上,大宗集采平台负责人潘志斌对大宗原材料套期保值与风险规避进行了详细地讲解。套期保值是一个动态的系统工程;大宗原材料价格波动巨大,需要建立相应的应急决策机制;须高度重视套期保值风险控制。 大宗原材料与套期保值 大宗原材料价格波动 大宗原材料需求与供给错配,是造成价格异常波动的根本原因。 供需矛盾 ►中长期矛盾:欧美经济滞涨、货币政策收紧、中国经济增长预期,铜市场长期面临的需求变化。 ► 短期矛盾:美联储加息节奏、俄乌战争、国内需求复苏强度。 套期保值: 买入套期保值 卖出套期保值 组合套期保值 选择套期保值 套期保值核心关切点: 2、套期保值业务逻辑与思路 套期保值与业务经营 套保+套保:由公司的单独部门或外包团队执行全部的套保方案。 套保+现货:搭建期货与现货相结合的套保体系,管理层按经营计划安排套保计划,监管层评价监督套保执行情况,企业的采购部、财务部等相互配合,完成套保方案并执行。 套保+贸易:指在内部期现结合的基础上,通过远期合同、基差合同、期权合同等形式,吸收风险扩大贸易规模和稳定贸易伙伴,亦可转移风险。 套保+战略:指在贸易结合的基础上,内外部横向结合,立体搭建与公司战略发展匹配的套保体系。通过套保的功能和作用,为企业的发展保驾护航,降低融资成本,扩展融资能力。 套期保值与业务经营——风险敞口 套期保值与业务经营——大宗原材料价格 总体思路 以正泰电气套期保值的总体思路为例: 套期保值总体目标:稳定生产经营,降低财务成本,革新购销模式,实现产融结合。 套期保值总体原则:生产经营相关原材料套保,不投机;不得超过实际现货交易数量;使用自有资金;合规操作、监督制衡;集中决策、统一管控。 逻辑实现 套期保值业务逻辑与实现 原则:套期保值与现货采购业务协同、风险可控条件下降低原材料成本和价格波动 目标:搭建数字可视化+决策透明化的套期保值业务模式,形成产业+金融的生态系统 套期保值业务逻辑与实现——订单制 套期保值业务逻辑与实现——累库制 套期保值业务逻辑与实现——远期订单锁价 运行机制 套期保值运行机制——决策与实施流程 套期保值运行机制——数据管理 套期保值运行机制——组织能力 套期保值运行机制——组织架构 套期保值决策委员会由公司与各产业公司分管领导、采购总监、财务总监、期货总监和合规负责人等组成。 主要职责:1、负责制定套期保值业务范围、工作原则和方针以及各项规章制度;2、审议套期保值年度计划及年度报告;3、对期货套期保值业务进行监督管理;4、审核、批准授权范围内的套期保值交易方案;5、负责交易风险的应急处理等。 套期保值决策委员会下设期货业务团队,各岗位人员有效分离,不得交叉或越权行使职责,确保相互监督制约。 套期保值策略与实施工具 套期保值的操作策略 策略原则:1.根据市场变化选择合适的策略进行套保;2.通过技术方法选择进场点位和仓位管理。 套期保值的实施工具 期权(Options)是指在某一特定的期限内,按某一事先约定的价格,买入或卖出某一特定资产的权力; 这种权利对买方是一种权利,对卖方是一种义务,权利与义务不对等。 期权买方赋予买进或卖出标的资产的权利,但不负有必须买进或卖出的义务。 期权卖方只有义务,无不履约的权利。 企业可以根据自身产业特征和具体需求,结合价格走势研判,选择合适的期现、期权组合策略。 各类情景下的降本策略: 震荡市中温和降本——区间固定赔付累沽 震荡市中温和降本——卖出虚值看涨 规避温和跌价风险——三腿看跌 择时不明时温和降本——卖出跨期平值看跌 套期保值业务进一步讨论 套期保值方案执行 从操作层面上来看,期货和现货业务结合统一评价。 套期保值注意事项 ►套期保值是一个动态的系统工程 需要专业、稳定的队伍,较好的办公环境,与各部门协调合作 完善的信息系统对于套期保值信息整理、操作以及绩效跟踪至关重要 由于大宗原材料交易为24小时运转的全球市场,因此需要适时动态的风险控制跟踪 ►大宗原材料价格波动巨大,需要建立相应的应急决策机制 大宗原材料套期保值需要主动研判市场趋势,确定相关事项: 套期保值规模确定 目标库存量的设定 反向基差市场时机判断 战略套保时机预判与选择 ► 须高度重视套期保值风险控制: 一般交易风险:合约流动性、保证金、交割日等 市场波动风险:大额亏损、强行平仓、涨跌停板等
SMM8月17讯:在SMM举办的 2023SMM(第一届)电线电缆产业峰会 上,国网经济技术研究院一级专家吴志力表示,未来两年,充电设施接网带来的电网线路建设改造规模将超过4.8万千米,根据实际电网情况选择线路类型,城市地区多采用电缆,农村地区多为架空线路。国家智能电网建设、现代化城市建设、城乡电网大面积改造、新能源电站建设等领域均对电线电缆的应用提供了新的发展机遇,同时也提出了更高要求。我国电线电缆国产化替代进程将进一步加快,电线电缆行业将会迸发巨大潜力。 1.电力系统发展形势 背景介绍 电线电缆产品是电气化、信息化社会中必要的配套产品,广泛应用于电力系统发电、输配电及终端用电等电力生产、传输及应用的各个环节,与国民经济的发展及人们日常生活密切相关。从我国电线电缆市场结构来看,目前,电力电缆是行业市场占比最大的细分领域,占比达39%。 地下输电线:将电缆敷设在地下用以传输电能。 海底电缆:敷设在海底及河流水下,分海底通讯电缆和海底电力电缆。 输电线、配电线和电缆:一般是短距离输电,将电能分配到各类用户。 工业电缆:业务领域涵盖广泛,应用范围包括工业厂房、建筑物、工业机械等。 铁路电缆:铁路电力工程采用的电力电缆。 发展规模 进入21世纪以来,随着我国经济的快速发展,社会总用电量逐年攀升,我国电力行业得到迅猛发展。据国家能源局发布的2022年全国电力工业统计数据,截至2022年底,全国累计发电装机容量约25.6亿千瓦,同比增长7.8%。全国主要发电企业电源工程建设投资完成7208亿元,同比增长22.8%;电网工程建设投资完成5012亿元,同比增长2.0%。 根据国家电网统计数据,目前国网经营区内线路规模共计1400余万千米,其中电缆线路占比约15%。近几年,国家电网线路建设规模年均增长率6%以上,电缆占比逐年增加。 形势与变化 国家要求 近年来,党中央国务院先后作出区域协调发展、新型城镇化、乡村振兴、“双碳”目标、新型能源体系构建、充电基础设施体系建设等重大部署。 2021年3月,习近平总书记在中央财经委员会第九次会议上提出构建新型电力系统。 2022年4月,习近平总书记在中央财经委员会第十一次会议提出发展分布式智能电网。 2022年1月,国家发改委 能源局印发《“十四五”现代能源体系规划》,加快配电网改造升级,提高配电网接纳新能源和多元化负荷的承载力和灵活性,促进新能源优先就地就近开发利用。 2022年6月,国家发改委、能源局等9部门联合印发《“十四五”可再生能源发展规划》,要求至2025年可再生能源发电量增量在全社会用电量增量中占比超过50%,风电和太阳能发电量实现翻倍。 政策补贴 分布式光伏、新能源汽车购置、充电桩安装等国家、地方补贴政策的出台,加速电力系统源荷要素多元化发展,要求电网加快建设改造升级,满足快速增加的接入需求。 分布式光伏补贴分为国家补贴和地方补贴。国家补贴各时期补贴标准变动较大,补贴初期力度为0.42元/kWh,2022年起新建户用分布式光伏项目,中央财政不再补贴,分布式光伏将全面进入平价时代。地方分为按电量补贴与按容量补贴两种,根据各省、市(区)的政策标准不同,补贴力度有所差异。 充电桩补贴:中央财政对符合条件的省(区、市)安排充电设施建设运营奖补资金,大气污染治理重点区域和重点省市2020年奖补资金最高封顶2亿元。 新能源汽车购置免征车辆购置税、取消限行限购。 地方要求 城镇化的不断推进要求城市电网逐步扩大辐射范围、城市中心逐步采用电缆替代架空线,满足供电均衡化、美观化的需求。 《上海市配电网升级改造三年行动计划 (2023-2025年)实施方案》中将架空线入地列入重点任务。 福建省《“十四五”制造业高质量发展专项规划》中提到“加快发展智能电网设备、特种专用电缆,壮大南平电线电缆产业集群。 2.电线电缆应用场景 架空线特点 架空线路主要指架空明线,架设在地面之上,是用绝缘子将输电导线固定在直立于地面的杆塔上以传输电能的输电线路。 架设及维修比较方便,成本较低。 易受气象和环境(如大风、雷击、污秽、冰雪等)的影响而引起故障,同时整个输电走廊占用土地面积较多,易对周边环境造成电磁干扰。 电力电缆特点 因此,在城市人口稠密的地方,大型工厂、发电厂、交通拥挤地区等要求占地面积小,安全可靠,一般多采用电缆供电;对于跨度大的过江、过河线路为了避免架空线路对船舶通航或无线电的干扰,也多采用电缆。 应用场景 1.特高压工程 区域间大范围能源配置离不开特高压工程的建设。截至目前,国家电网已建成“17交16直”特高压工程,线路长度4.5万公里,“十四五”期间为持续提升新能源消纳水平,强化电网支撑保障能力建设,将推动“三交九直”特高压工程建设。 为提高华东地区能源供应保障能力,国家电网建成长三角特高压交流环网,形成“一环网、一通道”特高压交流主网架。 为解决新能源大规模、远距离运输困难,国家电网积极开展沙戈荒新能源开发与外送方案研究,科学构建西部地区特高压网络电网。 2.超高压交直流电缆工程 以架空线为主的特高压输电存在如占地较多、输电安全性易受气候条件影响、输电质量不高等局限性,未来高压及超高压交直流电缆将成为发展趋势,起到向大负荷中心输送电能、新能源基地送出(风电、光伏等)、长距离海岛供电等重要角色。 2019年建成投运的舟山500千伏联网输变电工程,是目前国际上制造和应用的电压等级最高的交联聚乙烯绝缘电力电缆跨海联网工程,总投资46.2亿元,涉及17公里海缆,实现4个海上大跨越。 3.城市电网 城市电网是电缆应用的主要场景,目前,电力电缆建设中城市工程应用占比超过90%,主要集中在中压、低压侧。北京、上海等发达城市电缆化率可达到50%以上。伴随我国城市基础设施建设和国民经济的高速发展期,我国电力电缆行业也迅速发展。 为落实国家新型城镇化战略,保障城市群一体化发展,建设城市群一体化交通网,有序推进城市更新改造等重点任务,“十四五”期间,国家电网正在开展世界一流城市配电网建设、架空线入地、坚强局部电网建设、老旧小区改造等一系列重点工作。 随着城市中心区域空间资源的日趋紧张,采用高电压、大容量的超高压电缆输送电能的方式正在成为保障城市核心区负荷快速发展的重要举措。我国正在积极开展城市超高压电力电缆工程建设,自2014年起,在北京、上海相继投运交流500kV电力电缆,是世界上最高电压等级的城市电缆线路,为地区社会及经济发展作出重要贡献。 4.农村电网 与城市电网不同,农村电网则多采用架空线进行供电。目前,国家电网经营区内农村配电网架空线路规模超过360万千米,占比超过95%。随着我国乡村振兴战略的不断推进,国家电网陆续开展了新一轮农村电网改造升级、“煤改电”等一系列助力农村经济社会发展的专项工程,“十三五”期间建设改造线路规模超过60万千米。 “十四五”期间,国家电网正在开展乡村电网补短板六大专项工程以及提档升级三大行动,持续巩固脱贫攻坚成果,推进农业农村现代化,保障农村经济发展和农民生产生活用电需求。 5.新技术、新材料电缆工程 随着电缆新技术的不断突破、新材料的不断应用,未来电缆将会应用于更广泛的场景中。 示范世界首条35千伏公里级超导电缆示范工程于2021在上海举行投运仪式,线路全长1.2公里,有望在城市电网改造、综合管线入地、重负荷高能耗用电企业等场景发挥重要作用。 华东特高压气体绝缘电缆(GIL)工程于2019年在江苏投运,综合管廊穿越长江江底,双回六相电缆总长近35km,工程电压等级、总长度等方面均为世界之最。 3.电线电缆需求分析 66千伏及以上电压等级的电力电缆 截至“十三五”末,国家电网66千伏及以上电力电缆在运线路1.9万回,线路长度4.7万千米,电缆化率3.1%。 随着我国海上风电的快速发展,对高压电缆(尤其是海底电缆)的需求呈“井喷”状态。根据《电力行业“十四五”发展规划研究》,预计2025年中国风电市场装机容量规模达4亿千瓦。根据风电发电市场规模的前景预测,2022年至2025年需电缆合计约8.4万公里。 35千伏及以下电压等级的电力电缆 截至“十三五”末,国家电网35千伏及以下线路长度1200余万千米,其中电缆线路长度超过200万千米。从各省规模上看,江苏、浙江等沿海发达省份以及北京、天津、上海等直辖市电缆规模位于全国前列,东北、西北等区域受地质条件、投资能力等因素的影响,电缆建设相对滞后。 国家电网对于35千伏及以下电网电缆应用主要以负荷密度大(A+、A类)地区为主,占比约为经营区面积的1%,B类地区必要时可使用电缆线路,其他地区采用架空线建设型式。 “十四五”期间,规划新建35千伏及以下电压等级电缆线路长度30余万千米,考虑到高压电缆技术难度及造价、建设廊道资源以及限制35千伏电网发展的整体思路,35千伏及以下电缆建设主要集中在中低压(10千伏、0.38千伏)侧。 架空线规模 截至“十三五”末,国家电网架空线长度近2000万千米。其中,220千伏及以上电压等级架空交流线路长约60万千米、直流线路约3.5万千米,最高电压等级可达1000千伏、±1100千伏;110千伏及以下电压等级架空线路长度超过1100万千米,中低压占比90%以上。 从各省110千伏及以下架空线现状规模看,山东、河南、江苏、湖南、四川等人口密度较高、经济发展较快的省份,为了满足负荷增长需求,架空线建设规模总体处于全国前列,最高可达到30万千米以上。 110千伏及以下架空线需求 “十四五”期间,规划新建110千伏及以下架空线路长度165万千米。从电压等级来看,建设主要集中在中低压侧,占比超过90%;从各省需求来看,河南、湖南、山东等省份架空线建设需求较大。 适应新要素发展(分布式电源) 随着“双碳”目标、构建新型电力系统的提出,国家、地方补贴政策的相继出台,分布式电源、电动汽车等新要素迎来大规模发展。 综合考虑资源分布、开发强度等因素影响,我国分布式光伏、分散式风电技术可开发资源6.5-13亿千瓦、5-10亿千瓦。预计2025年、2030年分布式新能源分别达到3亿千瓦和5亿千瓦左右。 截至2022年底,国家电网经营区分布式光伏装机超过1.3亿千瓦,其中农村地区占比超过80%。山东、河北、河南、浙江等省份分布式电源装机规模迅速增加,局部地区渗透率可达30%以上。并网模式方面,分布式光伏可依据并网规模大小采用传统380/220伏接网、直流专用网络汇集、交流专用网络汇集等接入方式,多采用架空线路。 未来两年,由于分布式新能源并网带来的线路新建改造长度将超过6万千米。 以河北南网为例,截至目前分布式光伏共计1649万千瓦,近两年新增超过1000万千瓦,分布式光伏渗透率达37%,位居全国第一。与“十三五”初相比,网内新能源装机规模增加8倍,光伏装机规模增加10倍。近两年已完成配套工程线路建设5000余千米,未来两年将新建改造线路8000余千米。 适应新要素发展(新能源汽车) 截至2022年3月,我国新能源汽车保有量891.5万辆(纯电动汽车保有量724.5万辆),充电桩保有量超过311万个。根据中汽研预测数据,到2025年,新能源汽车保有量将达到3000万辆左右,充电桩将超过1800万个。考虑分时电价全面推广因素,2025年充电负荷将超过2400万千瓦。 从满足新能源汽车接入需求看,按照农村居民“一车一桩”原则,中西部部分地区农村居民入户线容量无法承载户用交流充电桩接入;城市地区充电负荷接入后综合负荷密度增长约22%~24%,线路重过载比例(负载率80%以上)由10%左右上升至20%以上。因此,需要对不符合接入需求的线路进行改造。 从充电设施建设情况看,目前国家电网经营区内公共直流充电桩84万台,公共交流充电桩69万台,私人充电桩353万台,私人充电桩在充电设施中占比最高且增速最快。 综合以上两方面因素,未来两年,充电设施接网带来的电网线路建设改造规模将超过4.8万千米,根据实际电网情况选择线路类型,城市地区多采用电缆,农村地区多为架空线路。 重点专项改造建设需求 1.老旧小区改造 除常规电网规划建设、适应新要素发展外,国家电网积极落实国家政策部署,开展电网改造升级行动,计划对老旧小区、高层住宅小区等进行重点专项改造建设。 目前,国网经营区共有老旧小区26082个,涉及用户639.18万户,“十四五”期间,预计新建改造线路4.5万千米,其中电缆线路2.2万千米,重点解决供电能力不足、线路老旧、城市上空“蜘蛛网”等问题。 2.高层住宅小区双电源(双回路)改造 为了提高高层住宅小区(建筑高度大于27m)供电可靠性,“十四五”期间,对国网经营区内不满足双电源(双回路)供电要求但具备改造条件的12972个小区进行改造,规划建设10千伏线路约1万千米。 存在问题 廊道资源受限严重 随着经济社会持续快速发展,土地资源日益紧张,电网发展规划在实施过程中受用地和廊道等条件制约,经常出现线路廊道选择困难、征地拆迁成本高昂等问题,造成部分电网规划项目被迫调整。 电缆建设投资压力大 近年来,各地政府积极开展电力管线入廊和架空线路入地相关工作,部分地区入廊投资显著高于电网企业自建廊道,入廊、入地相关收费标准、补偿机制和补贴政策尚不健全。以上海架空线入地行动为例,全部工程涉及投资费用140余亿元,其中电网公司出资近50亿元。 地下设施增加抢险难度 随着近年来极端天气灾害的频繁发生,输配电线路采用电缆入地的方式,一旦遭受洪涝灾害,极易进水故障,导致整个供电片区停电,并且地下站所、管廊存在作业面狭窄问题,延长了故障抢修恢复供电的时间。 结语 随着科技的进步、传统产业的转型升级、战略性新兴产业和高端制造业的大力发展,我国经济社会进一步向安全环保、低碳节能、信息化、智能化方向发展,国家智能电网建设、现代化城市建设、城乡电网大面积改造、新能源电站建设等领域均对电线电缆的应用提供了新的发展机遇,同时也提出了更高要求。 未来,我国电线电缆国产化替代进程将进一步加快,电线电缆行业将会迸发巨大的发展潜力。
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