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。