浅析光伏电缆替代常规电缆的必要性

近年来，在国家相关政策支持、引导下，太阳能光伏发电产业迅猛发展，光伏电站装机容量逐年递增。但因国产光伏电缆的研发及其市场推广工作相对滞后，在光伏电站建设及运行过程中，光伏电站设备连接电缆仍采用常规电缆。因常规电缆在设计及制造过程中没有考虑复杂多变的光伏电站使用和敷设环境等因素而无法满足使用要求，导致光伏电站质量问题频发。特别是常规电缆本身的性能无法满足电站使用环境的要求而导致的质量问题尤为明显。而专用的光伏电缆按照复杂多变的光伏电站使用环境进行设计，能够满足光伏电站的敷设、运行要求。在光伏电站特别是直流侧使用专用光伏电缆能够有效减少质量问题的发生。
在我国的各地均建有光伏电站，这就要求电缆的耐温等级范围较大，如在我国的西部及北部地区要求电缆能够承受较低的温度，个别地区极端低温能够达到零下-40℃左右，甚至更低的气温。而在我国的东部及南部地区地表温度很容易达到+70℃以上，考虑导体工作温度高于环境温度并产生热量挥发，同时考虑在屋顶不通风及桥架的散热效果不佳的区域极端温度很可能超过+90℃以上，这就要求电缆的材料温度能够满足电站在极端气温下工作的要求。
温度和湿度的频繁变化对材料的绝缘和护层老化有直接影响，特别是日温差及年温差较大地区及潮湿多雨地区对材料的绝缘和护层老化性能影响更大。我国的鱼光互补项目中很多电站直接建立在鱼塘或水面之上，要求电缆长期在潮湿环境下正常工作。常规电缆的性能没有考虑湿热变化对材料老化性能的影响，而光伏专用电缆在设计上则考虑了湿热环境对绝缘和护层材料老化性能的影响因素，因此，合格的光伏电缆能够满足光伏电站对温度及湿度变化的要求。
光伏电站日照时间均较长，其承受太阳光辐照的强度较大，而太阳光中含有多种射线，特别是紫外线能够加速电缆的绝缘和护层的老化。光伏电站的电缆很多是裸露敷设的，太阳能组件到汇流箱甚至到逆变器的电缆大部分情况下是直接裸露敷设的，这要求电缆必须能够耐受日光及紫外线的辐射，能够保证在日光及紫外线的垂直辐射下长时间正常工作。因此，合格的光伏电缆能够在日光及紫外线辐射条件下长时间正常工作，而常规电缆在日光及紫外线辐射条件下，其绝缘和护套均会加速老化，从而导致绝缘性能降低或失效、护套保护作用降低的问题。
光伏电站有些是建立在海边、滩涂等特殊地区的。这些地区空气盐雾含量较高。某些光伏电站选址在以前的盐场，该地区土壤中盐份含量高。在上述环境条件下使用的电缆必须有较强耐盐雾和酸碱性能。因此，合格的光伏电缆耐盐雾和酸碱能力较强。某些光伏电站所在地区臭氧含量较高，而臭氧对电缆护层存在一定的腐蚀作用，即加快护层的老化，影响电缆的使用。常规电缆没有考虑臭氧对电缆护层的影响，而光伏电缆设计时则考虑了这一影响。因此，即使在臭氧含量较高的地区，光伏电缆也能长时间正常工作。
光伏电缆具备的上述特性，可适用于不同环境条件下的光伏电站，保证其能长期安全运行，而常规电缆则难以达到此目的。因此，在光伏电站建设项目中，特别是某些环境特殊的光伏电站建设项目，选用光伏电缆替代常规电缆能有效保证电站长期、稳定运行，从而保证了电站良好的长期运营效益。