不久前,遠東復合技術有限公司發起,聯合上海電纜研究所、國網北京經濟技術研究院、徐州勘測設計中心、江蘇易鼎電力科技有限公司、江蘇蘇能輸變電有限責任公司、無錫太湖電力建設有限公司等科研機構與行業重點企業,成立了全國首個輸電線路集成服務聯盟。據記者了解,此聯盟的建立旨在推動碳纖維復合芯導線在輸電領域的應用。
有專家認為,碳纖維復合芯導線在我國輸電線路中的應用開創了先河,集成服務新模式的引入,將進一步促進技術創新和成熟,推進國家標準的制定,推動產業向附加值更高的上游和下游發展。
突破輸送容量制約
隨著我國經濟的快速發展,電力需求也隨之不斷增長,要求的導線傳輸容量越來越大。要解決在提高電力線路輸送容量的同時又能利用已有鐵塔及大部分金具瓷瓶等原設備、不增加線路走廊用地這一難題,研發諸如碳纖維復合芯導線等新材料電纜是一個重要途徑。
據了解,碳纖維復合芯導線是一種新型耐高溫增容架空導線。相比過去廣泛應用的鋼芯鋁鉸線,具有重量輕、抗拉強度高、耐高溫、耐腐蝕、載流量大的特點。由碳纖維復合芯替代鋼芯,線路運行壽命大大增強,輸電能力可提高30%,而且線路重量減輕約30%,抗拉強度也增強了一半。
今年3月,山西省首條碳纖維復合芯導線更換陽泉110千伏紅蠶線改造完畢,恢復送電。在這次線路改造中,因為碳纖維復合芯導線這一特性節省征地掃障、更換桿塔等費用200余萬元,工期大大縮短,經濟和安全效益顯著。
節能功效顯著
廣東省電力設計研究院有關專家表示,碳纖維復合芯導線,作為一種全新結構的節能型增容導線,綜合解決了架空輸電領域存在的各項技術瓶頸,代表了未來架空導線的技術發展趨勢,有助于構造安全、環保、高效節約型輸電網絡,可廣泛用于老線路和電站母線增容改造、新線路建設,并可用于大跨越、大落差、重冰區、高污染等特殊氣候和地理場合的線路。
有業內人士表示,從安全高效、保護環境、節能減排、改善人類生態環境方面來說,碳纖維復合芯導線具有重要的現實意義。單從節約能源的角度來說,如果在輸電線路中普遍采用碳纖維復合芯導線,相當于新建幾十座三峽電站。
記者了解到,目前,盡管國家電網已將碳纖維導線列入輸變電建設項目的招投標之中,但由于國內原材料產業化程度仍不高、價格偏高、品種單一等原因,致使整體應用略顯緩慢。因此,急需通過科研機構與生產企業的合作,在新材料、新技術、新工藝的應用上取得突破,加速開發出適合國內需求的新型導線。
據了解,我國開展碳纖導線研究至今已有10年。特別是近年來,國內研究機構和重點企業以發達國家先進技術為追趕目標,通過引進吸收再創新,已形成了一批擁有自主知識產權的高新技術產品。
相關國家標準有待制定
有預測稱,未來10年,我國線纜行業發展速度將會達到8%-10%,甚至更高。一是堅強智能電網建設將為行業提供廣闊的市場需求和創新空間;二是風電的快速發展成為電力電纜市場需求的新亮點;三是機電行業發展對裝配電線需求加大。
目前,我國電線電纜行業中,外資企業占有相當比重。來自歐洲的耐克森、比瑞利以及來自日本的古河、住友都在我國線纜市場中占有相當份額,外資企業在高端產品市場上的優勢更加明顯。從未來發展趨勢看,各行各業對線纜產品的需求將向高性能、高質量的方向發展,國內企業若想在與跨國公司的競爭中取得立足之地,必須在產品性能上逐步縮小與世界先進企業之間的差距。碳纖維復合芯導線的研制和應用被認為是我國電纜業縮小差距的一重要機遇。
資料顯示,碳纖維復合芯導線2004年首次在美國商業運行,之后在英國、印尼、智利、墨西哥、中東等國線路改造上應用。迄今為止,國外共有15條線路使用該種導線,由此可見,碳纖維復合芯軟鋁導線在國外應用并不廣泛,每條線路使用長度都較短,多數電壓等級較低,且運行時間短,運行經驗不夠豐富。
我國自2006年6月分別在福建、遼寧成功掛網,至2010年9月已有一百多條使用該種導線的線路(電站)投運,涉及電壓等級從35千伏到500千伏,掛網運行導線總長度達到2800多公里,可以說近年來我國在這一導線應用方面取得了長足發展。
業內人士建議,應由有關部門牽頭,盡快開展碳纖維復合芯的標準編制和應用碳纖維復合材料芯導線的架空線路設計相關研究工作,統一和規范碳纖維復合芯的生產、檢驗、設計和施工,促進碳纖維復合材料芯導線的推廣應用,推動我國電線電纜行業向高端發展。