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全面指南:你知道光伏电缆有哪些要求吗?
来源: | 作者:和柔电缆 | 发布时间: 6天前 | 15 次浏览 | 分享到:

十多年前,太阳能在全球的能源竞赛还处于蓄力阶段,在所有主要电力来源中,太阳能发电占比最小,不足1%。但是国际能源署IEA近期表示,三年后,太阳能发电量将超过天然气。四年内也就是到2027年,它可能将超过煤炭,成为主要的发电方式。

作为全球可再生能源,光伏系统被广泛应用于住宅建筑、工业厅堂、办公楼、农业设施、开放空间,甚至水面漂浮设施,可谓是在扩展中扮演了关键角色。特殊的太阳能电缆用于连接各个模块以及与逆变器和其他组件。本期我们将解释太阳能电缆应具备的特性及其需满足的要求。




可靠电缆加速光伏产业发展进程




太阳能系统日益智能化和数字化,借助物联网、大数据和人工智能等技术,实现了对太阳能发电系统的远程监控、智能调度和故障诊断,提高了系统运行效率和可靠性。其中,电缆技术的进步在推动太阳能快速发展中起到了关键作用。通过提高能量传输效率、增强系统集成与灵活性、加强安全性与耐久性、实现智能化监控以及降低系统成本,电缆技术不仅优化了太阳能系统的性能和可靠性,还促进了其环保和可持续发展。这些技术革新使得太阳能系统更具竞争力,为太阳能市场的快速扩张提供了有力支撑。

 

太阳能电缆是连接光伏系统模块的电线。光伏系统由多个模块组成,这些模块将太阳能转换为直流电。为了使其可用,各个模块通过电缆并联或串联连接。用于此目的的太阳能电缆是直流电缆。连接光伏模块与逆变器的电缆也是如此。该设备将生成的直流电转换为适合电网的交流电。

 

以前,太阳能电缆的要求在PV1-F标准中定义。自2015年起,更新的EN 50618标准生效。现在适用的太阳能电缆标记为“H1Z2Z2-K”。这一标记保证电缆具备光伏系统使用所需的所有必要特性。太阳能电缆通常是单芯导体,采用细绞的镀锡铜线。无论是导体绝缘还是外层套管,专用聚合物都已证明非常有效,尤其在耐用性方面,其性能优于橡胶或PVC。根据塑料组成,电缆适用于包括户外使用和地下安装在内的各种应用。太阳能电缆的横截面通常应至少为4mm²。电缆的横截面可达240 mm²。为了最佳能量生成,选择合适的横截面至关重要。




如何选择合适的太阳能电缆?



 


随着能源存储技术的发展,如锂离子电池、钠硫电池和流动电池等,太阳能系统可以更好地利用太阳能,实现24小时稳定供电,降低了对传统电力网的依赖。但是,光伏系统会暴露在高低温、各种天气条件、湿度、化学物质以及当然还有太阳辐射中,这取决于它们的部署位置。尽管环境条件严苛,它们必须能长期可靠地运行:制造商和运营商计划系统的使用寿命为20到30年。因此,所有安装的组件必须达到高标准,这也适用于电线。


 

根据EN 50618标准,太阳能电缆应具备以下特性:

 

耐天候、紫外线和臭氧

风、天气和阳光的紫外线加速电缆老化。因此,太阳能电缆必须符合DIN VDE 0283-618和DIN EN 50618的标准。

 

耐温

在户外使用时,电缆可能暴露在极端热或冷的环境中。因此,太阳能电缆设计为可承受-40°C至+90°C的温度范围。

 

阻燃且无卤

在光伏系统发生火灾时,使用的电缆必须具有高阻燃性,并且燃烧时不会释放有毒气体。因此,太阳能电缆按照DIN VDE 0482-754-1 / DIN EN 60754-1 / IEC 60754-1的标准是无卤的,根据DIN VDE 0482-332-1-2 / DIN EN 60332-1-2 / IEC 60332-1-2是阻燃的。

 

电气强度

光伏系统中的直流电可能超过1000伏。太阳能电缆具有出色的电压耐受性。这一测试标准在DIN VDE 0283-618 / DIN EN 50618中定义。

 

机械强度

虽然太阳能电缆在实践中很少移动,但它们需要对磨损和其他机械应力具有抗性,以便长期运行。针对农业、户外环境或水上等特殊应用,可提供具有特定特性的太阳能电缆。

 

耐酸碱

在农业领域,太阳能电缆可能暴露于氨、草酸、烧碱或其他化学物质。因此,外层套管必须根据EN 60811-2-1具备耐酸碱性。

 

防鼠保护

老鼠、大鼠、貂等啮齿动物可能会损坏光伏系统的电缆,导致中断和停机。为防止这一点,太阳能电缆还有一种带有特定防鼠功能的特殊变体。这是一种绕在电缆外部的编织不锈钢网。

 

浮动光伏认证

对于也称为浮动农场的浮动光伏系统,有特定的测试规定适用于TÜV 2 PfG 2750。因此,用于这些装置的电缆应当获得相应的认证。


所以使用的电缆必须是高质量的,并且符合所有适用的标准和规定。并且在选择太阳能电缆时,成本与性价比是权衡的关键因素。电缆的成本不仅涵盖购买价格,还需考虑安装、维护及潜在更换成本。优质的电缆虽初始投资可能稍高,但因其长寿命、低维护成本及与系统的良好兼容性,长期来看往往更具性价比。此外,环保和可持续性也应纳入考虑,选择环保材料制成的电缆有助于支持可持续发展。

 


HELUKABEL提供一种名为SOLARFLEX-X H1Z2Z2-K的专门产品系列,专为此应用设计。这些电缆已根据DIN EN 50618标准认证为太阳能电缆,并已通过TÜV测试。这证明了电缆满足连接太阳能模块和逆变器的所有技术要求。


 

可以看到,太阳能电缆行业将迎来显著变革。新材料和工艺的应用将提升电缆性能和寿命,同时降低成本。智能化和数字化将成为发展主流,电缆将不仅是传输工具,更将成为智能监控和数据分析的载体。随着可再生能源的普及,电缆需求将持续增长,但市场竞争也将加剧,因此,电缆企业需不断创新和提高服务质量,以抓住市场机遇并应对挑战。