风能电缆和光伏电缆研发的趋势趋利性探析

  据全球风能协会发布的数据显示，2009年全球风能发电装机容量达到3.75万兆瓦，风能发电增长了31%。据欧洲太阳光伏行业协会(EPIA)统计，2009年全球太阳能光伏新增装机容量达64吉瓦，增长了44%，装机总容量更是超过了200吉瓦。截至2009年，我国太阳能、风电发电装机分别达到23万千瓦和1758万千瓦，分别居世界第一位和第三位。

风力发电和光伏发电装机容量的迅猛增长，推进了相关装备产业的发展，催生了金风科技、华锐风电、东方电气、无锡尚德、保定英利、江苏百世德等一大批风电、光电核心企业，带动了与之配套的风电、光伏产业集群企业快速发展。风能电缆、光伏电缆作为风电产业、光伏产业链中的重要部件之一，其发展速度同样突飞猛进。

二、试制过程

兴乐集团有限公司自2005年开始，对风能电缆、光伏电缆的研制，进行了前期市场调研、进口样品的解剖分析、专利查阅及相关技术资料收集、分析，2007年，兴乐集团正式立项启动风能电缆和光伏电缆项目试制工作，专门抽调橡塑实验室和CNAS认可实验室技术骨干，成立了配方研发课题组。由于国内尚无风能电缆、光伏电缆的国家标准和行业标准，我们针对其使用环境、性能要求，结合VDE0295、VDE0270等标准和IEC61215、UL1703等标准分别编制了《额定电压0.6/1kV及以下风力发电用耐扭曲软电缆Q/XLJ0330-2007》和《额定电压0.6/1kV及以下光伏电缆Q/XLJ0331-2007》企业标准。经过多次材料选择比较，工艺试制条件优化和长达数月低温扭转试验与寿命试验等关键试验跟踪，2007年9月成功试制1.5MV风机配套Z-FDYET1×185风能缠绕电缆和PV1- F1×2.5光伏电缆，经检测各项性能完全满足企标要求，并挂机试验。

由于欧洲风能电缆基本上是根据IECⅡ级风况，-20～+40℃温度范围设计，而我国幅员辽阔，风级差别大，温差变化大，北方地区要求-30℃、-40℃甚至-60℃，沿海地区则要求具备防盐雾、防湿热、防霉菌。为了进一步了解挂机试验电缆的运行性能和针对我国风级和温度地区差异，2007～2009年间，我集团技术人员多次与东汽、华仪等风电制造商和百世德、中广核、正泰太阳能公司等光电制造商技术人员进行沟通，并多次派员到内蒙古、河北、天津、浙江舟山等地风场和敦煌、宁夏、阜新等光伏电站现场考察。2008年底，我集团试制的风能电缆和光伏电缆送样国家电线电缆质量监督检验中心进行检测，经权威检测，两种电缆各项性能均高于企标性能指标，关键指标超越进口同类产品水平。

2009年4月，我集团受邀参与国家电线电缆质量监督检验中心牵头的特种电缆技术规范的起草编制工作。根据随后颁布的《额定电压1.8kV/3kV及以下风力发电用耐扭曲软电缆技术规范》和降低成本增强市场竞争力需要，调低07版企标的部分技术指标，完成《额定电压0.6/1kV及以下风力发电用耐扭曲软电缆Q/XLJ0330-2009》和《额定电压0.6/1kV及以下光伏电缆 Q/XLJ0331-2009》企业标准修订，并顺利完成乙丙绝缘氯丁护套风能电缆、硅橡胶绝缘硅橡胶护套风能电缆、乙丙绝缘聚氨酯弹性体护套风能电缆等一系列风能电缆和光伏电缆的试制，并顺利通过省级新产品鉴定，其鉴定结论为分别达到国际先进水平和国内先进水平。

三、风能电缆、光伏电缆的主要技术指标

太阳能光伏发电是将光辐射能通过光伏效应直接转为电能的发电技术。光伏电缆用于联接太阳能电池板、蓄电池或其他集电单元，由于是户外敷设，同样需要长期经受风吹雨打、日暴夜寒、霜雪冰冻、紫外线等自然条件的侵蚀，因此需要具备抗臭氧、抗紫外线、耐酸碱、耐高温、耐严寒、耐凹痕、无卤、阻燃等特性，具备与标准的接头、连接系统的兼容性等特点。与常规电缆相比，光伏电缆应具备以下特性：①具有良好的耐紫外线，抵御恶劣气候环境和经受机械冲击;②具备良好的抗臭氧和耐化学腐蚀特性;③承受温差变化大，一般从-40℃～120℃，最高温度甚至超过 150℃;④具备良好耐湿热(90℃85%湿度，1000h)性能;⑤良好低温卷绕和低温弯曲性能;⑥具备阻燃性能和低烟无卤性能;⑦通过耐凹痕、热收缩、动态穿透试验;⑧较长使用寿命，120℃工作条件下，要求正常使用寿命超过20年。