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驱动未来的复合材料和可再生能源
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驱动未来的复合材料和可再生能源

浏览数量:11612     作者:本站编辑     发布时间: 2020-10-09      来源:本站

       气候变化可以说是对我们星球的最大威胁,其长期影响在规模上是可变的且难以预测。其最终的极端天气模式可能会破坏基础设施,威胁粮食安全,破坏环境并对人类健康和安全构成威胁。

       一次有力的改变

       导致气候变化的一个主要因素是温室气体的产生,例如二氧化碳和一氧化二氮。发电产生大量排放,2019年占333亿吨。尽管这一数字很高,但与2018年的发电排放相比并没有增加,打破了先前的排放上升趋势。

       排放的稳定在很大程度上归因于全球可再生能源过渡的增加。考虑到这一点,要使气候变化最小化,全球对可再生能源的吸收就必须继续增加。

       风能已成为全球流行的可再生能源,地球上有超过340,000台风力涡轮机,总功率容量为597GW。风力发电比其他可再生能源特别有利,因为它不需要水,并且只占用很小的横向空间。但是,创造强大的,对环境友好的能源需要同样有益的物质选择来生产和传输能量。

       复合材料

       复合材料已经众所周知,可以帮助风力发电领域。涡轮叶片的很大一部分强度来自翼梁盖,翼梁盖是叶片内部的支撑梁。用碳纤维制成翼梁盖可以减轻涡轮机叶片的重量,因此制造商可以生产更长的叶片。这继而增加了风力涡轮机的功率输出和效率。但是,为了增加风力在广泛的基础设施中的采用,我们不仅需要优化风力涡轮机的性能,还需要优化它们在电网中的功率传输。可以将多少风能连接到电网的主要限制因素通常是架空线的最大电流容量。最大电流容量由线路温度限制确定,该限制可确保线路与地面之间的安全距离。超过电流容量阈值会使电线过热,从而导致导体材料膨胀和电源线延长,从而引发“热流挂”。电力线的垂下会导致断电,并带来健康和安全风险。

       一种解决方案是安装更多的电缆线,但这并不像看起来那样简单。电力电缆的检修是一个大型项目,涉及获得新的土地使用权,通过环境法规,安装时间长以及额外的人工成本。该选项需要花费很长时间才能实施,并且会产生大量相关的财务费用。更快,更具成本效益的解决方案是升级现有生产线。

        扎根走线

        传统的电力电缆线或导体是铝导体钢增强(ACSR)导体,它由一个外部铝导电环和一个提供支撑和强度的钢芯组成。但是,钢具有很高的热膨胀系数(CTE),这意味着钢芯电缆在受热时会显着膨胀,从而导致热流挂。使用现有的网格基础结构,可以将钢芯导体替换为具有复合芯的铝芯复合增强(ACCR)导体。复合芯的CTE比钢低得多,这意味着它们可以承受更高的温度而不会导致电缆下垂,从而使电缆成为高温低垂(HTLS)导体。在低得多的工作温度下,复合芯导体可以承载的电流约为钢芯导体的两倍。复合芯线还具有比钢高的强度重量比,从而允许电缆中包含更多量的铝以进行功率传输,而不会降低电缆的重量。在过热的电力市场中,复合芯HTLS导体正在迅速增长,有助于减少热垂度并提供更多电力。随着复合芯线增加架空电缆的最大电流容量,可以提高从风能向基础设施传输能量的潜力。

        扬州市凤鸣电缆厂,专业生产高温电缆。


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