المقالات باللغة العربية لمدونة الموقع الإلكتروني

وفقاً لتقارير الوكالة الدولية للطاقة (IEA)، فإن سوق نظام تخزين طاقة البطاريات العالمي (BESS) يشهد توسعاً سريعاً.

يجري نشر محطات طاقة تخزين الطاقة واسعة النطاق من نوع الحاويات على نطاق واسع في أوروبا وأمريكا الشمالية ومنطقة آسيا‑المحيط الهادئ. وفي حين تحفز هذه المشاريع نمو سوق البطاريات والمحولات، فإنها تفرض أيضاً معايير ومتطلبات أعلى على كابلات التوصيل المقابلة.

أولاً: ظروف التشغيل القاسية للكابلات داخل خزانات تخزين الطاقة

بيئة درجة حرارة عالية مستمرة

في ظل معدل شحن‑تفريغ يبلغ 1C، تنتج مجموعات البطاريات كمية كبيرة من الحرارة. غالباً ما تتجاوز درجة الحرارة المحيطة داخل الحاويات 90 درجة مئوية، ويمكن أن تصل درجات الحرارة النقطية الساخنة المحلية في مقصورات البطاريات إلى أكثر من 150 درجة مئوية. وهذا يفرض متطلبات صارمة على مقاومة شيخوخة الحرارة لطبقات عزل الكابلات.

دورات التمدد والانكماش الحراري المتكررة

تمر أنظمة تخزين الطاقة بدورات شحن وتفريغ عالية المعدل متكررة كل يوم. ينتج التيار الكهربائي حرارة عند مروره عبر الموصلات، مما يتسبب في تمدد الكابلات عند التسخين وانكماشها عند التبريد بشكل متكرر. قد يؤدي هذا إلى إجهاد وتشقق طبقات العزل عند مواقع الموصلات المضغوطة.

مخاطر أمنية بارزة

داخل أجسام الخزانات المغلقة ذات درجة الحرارة العالية، سيؤدي فشل شيخوخة عزل الكابلات أو الاشتعال بسبب ماس كهربائي إلى إنتاج دخان كثيف وغازات سامة أثناء الاحتراق، مما يخلق مخاطر أمنية محتملة وخيمة.

ثانياً: الكابلات التقليدية لا تستوفي متطلبات مشاريع تخزين الطاقة

الكابلات الكهربائية العامة المتوفرة في السوق (مثل كابلات YJV من البولي إيثيلين المتقاطع) وكابلات الطاقة الشمسية الضوئية القياسية لم يتم تصميمها لظروف التشغيل القاسية لتطبيقات تخزين الطاقة.

تتميز كابلات PVC العادية بدرجة حرارة تشغيل طويلة الأمد تبلغ 70 درجة مئوية فقط، بينما تستطيع كابلات XLPE من البولي إيثيلين المتقاطع تحمل درجة حرارة قصوى تبلغ 90 درجة مئوية. في خزانات تخزين الطاقة ذات درجة الحرارة العالية، سيتم تقصير عمر خدمة العزل بشكل كبير، مما يزيد من تكاليف الصيانة أثناء التوقف عن التشغيل ومخاطر الحرائق. وفي الوقت نفسه، تطلق الكابلات التقليدية كميات كبيرة من الدخان الكثيف وكلوريد الهيدروجين وغيرها من الغازات السامة عند الاحتراق، فلا تستوفي مواصفات السلامة من الحرائق الصارمة لحاويات تخزين الطاقة.

لذلك، تعتمد تصميمات مشاريع تخزين الطاقة العالمية السائدة بشكل متزايد على الكابلات ذات الأغراض الخاصة التي تتميز بدرجات مقاومة حرارة عالية، وخصائص دخان منخفض خالٍ من الهالوجين (LSZH)، وتقييمات تحمل جهد تيار مستمر عالي.

ثالثاً: حلول اختيار المواد التي توازن بين السلامة والأداء

الحل أ: سلسلة العزل البولي أوليفيني منخفض الدخان خالٍ من الهالوجين (LSZH)

مناسبة لخزانات تخزين الطاقة الداخلية ذات المتطلبات الصارمة للحماية البيئية والسلامة من الحرائق. تنتج هذه المادة دخاناً ضئيلاً ولا تطلق عناصر الهالوجين أثناء الاحتراق، مما يضمن إخلاء الأشخاص بأمان. تصل مقاومتها للحرارة طويلة الأمد إلى 125 درجة مئوية.

الحل ب: سلسلة العزل الفلوروبوليمر (FEP / PFA) المقاومة لدرجات الحرارة العالية

تطبق على ظروف التشغيل القاسية حيث تتراوح درجات الحرارة النقطية الساخنة المحلية بين 150‑200 درجة مئوية. يوفر عزل الفلوروبوليمر مقاومة ممتازة لشيخوخة الحرارة، ويمكنه تحمل دورات التمدد والانكماش الحراري المتكررة الناتجة عن الشحن والتفريغ. يدعم عمر خدمة تصميمي يزيد عن 25 عاماً لمعدات تخزين الطاقة.

تعتمد موصلات جميع المنتجات على نحاس خالٍ من الأكسجين عالي النقاء / نحاس مطلي بالقصدير، مما يستوفي متطلبات المقاومة المنخفضة والتقليل من خسائر تأثير الجلد في سيناريوهات التيار المستمر عالي الجهد.

إذا كنت تبحث عن كابلات عالية الأداء ذات أغراض خاصة لمشاريع تخزين الطاقة أو المعدات الصناعية، فلا تتردد في الاتصال بنا للحصول على دعم اختيار النماذج، والعينات، وجداول البيانات الفنية.