Οι μετασχηματιστές μέσης και υψηλής τάσης αποτελούν βασικό εξοπλισμό στο σύστημα μεταφοράς και διανομής ηλεκτρικής ενέργειας και η ασφαλής και σταθερή λειτουργία τους επηρεάζει άμεσα την αξιοπιστία του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας και τη συνέχεια της παροχής ενέργειας. Το μονωτικό λάδι, ως βασικό συστατικό των μετασχηματιστών, παίζει καθοριστικό ρόλο στη μόνωση, τη διάχυση θερμότητας και την κατάσβεση τόξου. Για μεγάλο χρονικό διάστημα, το ορυκτό μονωτικό λάδι κυριαρχεί στην αγορά μονωτικού λαδιού μετασχηματιστών μέσης και υψηλής τάσης λόγω της ώριμης διαδικασίας παρασκευής και των σταθερών διηλεκτρικών ιδιοτήτων του. Ωστόσο, με την αυξανόμενη παγκόσμια περιβαλλοντική συνείδηση και την πρόοδο του στόχου "διπλού άνθρακα", τα ελαττώματα του ορυκτομονωτικού λαδιού, όπως η μη ανανεώσιμη φύση του, η χαμηλή βιοδιασπασιμότητα και το χαμηλό σημείο ανάφλεξης που οδηγούν εύκολα σε ατυχήματα ασφάλειας, έχουν γίνει ολοένα και πιο εμφανή, περιορίζοντας σοβαρά την εφαρμογή του σε ευαίσθητα σενάρια όπως αστικές περιοχές πυρήνα, νέα βιομηχανικά πάρκα, βιομηχανικά κτίρια.
Το μονωτικό λάδι εστέρα φυτικής προέλευσης, κατασκευασμένο από ανανεώσιμα φυτικά έλαια, διαθέτει φυσικά πλεονεκτήματα όπως υψηλό σημείο ανάφλεξης, εύκολη βιοδιασπασιμότητα και φιλικότητα προς το περιβάλλον, καθιστώντας το μια σημαντική εναλλακτική λύση στο μονωτικό λάδι μετασχηματιστών μέσης και υψηλής τάσης. Τα τελευταία χρόνια, εγχώριοι και διεθνείς ακαδημαϊκοί και βιομηχανικοί κύκλοι έχουν πραγματοποιήσει εκτεταμένη έρευνα και πρακτική σχετικά με την τεχνολογία τροποποίησης, τη βελτιστοποίηση συμβατότητας και τις μηχανικές εφαρμογές μονωτικού λαδιού εστέρα φυτικής προέλευσης. Αυτή η λευκή βίβλος εξετάζει συστηματικά την τρέχουσα κατάσταση τεχνολογικής ανάπτυξης, τα βασικά χαρακτηριστικά απόδοσης, τις πρακτικές εφαρμογής σε μετασχηματιστές μέσης και υψηλής τάσης, τα υπάρχοντα σημεία συμφόρησης και τις μελλοντικές τάσεις του μονωτικού λαδιού φυτικών εστέρων. Στόχος του είναι να παρέχει έγκυρη αναφορά για τη βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας, τις μεταποιητικές επιχειρήσεις, τα ερευνητικά ιδρύματα και τα τμήματα χάραξης πολιτικής και να προωθεί τη μεγάλης κλίμακας και τυποποιημένη εφαρμογή μονωτικού λαδιού φυτικών εστέρων στον τομέα των μετασχηματιστών μέσης και υψηλής τάσης.
I. Επισκόπηση βιομηχανίας και ιστορικό ανάπτυξης
1.1 Τρέχουσα κατάσταση της αγοράς λαδιών μονωτικών μετασχηματιστών μέσης και υψηλής τάσης
Επί του παρόντος, η παγκόσμια αγορά μονωτικών λαδιών μετασχηματιστών μέσης και υψηλής τάσης εξακολουθεί να κυριαρχείται από ορυκτό μονωτικό λάδι, αντιπροσωπεύοντας πάνω από το 85% της αγοράς. Το ορυκτό μονωτικό λάδι προέρχεται από τη διύλιση πετρελαίου, με ώριμη τεχνολογία και χαμηλό κόστος, αλλά έχει σημαντικές ελλείψεις από άποψη οικολογίας και ασφάλειας. Σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία για τα ατυχήματα της βιομηχανίας ηλεκτρικής ενέργειας, τα τελευταία πέντε χρόνια, έχουν σημειωθεί περισσότερα από 100 περιστατικά ρύπανσης του εδάφους και των υδάτων που προκαλούνται από διαρροές λαδιού μετασχηματιστή παγκοσμίως κάθε χρόνο, με το κόστος αποκατάστασης της ρύπανσης να φτάνει τα εκατομμύρια γιουάν. Ταυτόχρονα, το ορυκτό μονωτικό λάδι έχει σημείο ανάφλεξης μόνο 160-180℃, καθιστώντας το επιρρεπές σε υπερθέρμανση και πυρκαγιές σε συνθήκες υπερφόρτωσης ή γήρανσης του εξοπλισμού, προκαλώντας σημαντικές οικονομικές απώλειες.
Με την ταχεία ανάπτυξη της νέας παραγωγής ενέργειας, οι αιολικοί, φωτοβολταϊκοί και άλλοι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής βρίσκονται ως επί το πλείστον σε οικολογικά ευαίσθητες περιοχές και τα αστικά δίκτυα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας αναπτύσσονται προς υψηλή πυκνότητα και συμπαγή, αναβαθμίζοντας συνεχώς τις απαιτήσεις για την προστασία του περιβάλλοντος και την ασφάλεια του μονωτικού λαδιού μετασχηματιστών. Σε αυτό το πλαίσιο, η ζήτηση της αγοράς για φιλικά προς το περιβάλλον μονωτικά έλαια, όπως φυτικά μονωτικά έλαια εστέρα και μονωτικά λάδια συνθετικού εστέρα, αυξάνεται χρόνο με το χρόνο. Μεταξύ αυτών, τα μονωτικά λιπαντικά εστέρων φυτικής προέλευσης έχουν σημειώσει ιδιαίτερα σημαντική ανάπτυξη λόγω των ανανεώσιμων πρώτων υλών και του σχετικά ελεγχόμενου κόστους παραγωγής, με μέσο ετήσιο ρυθμό αύξησης που υπερβαίνει το 15% στο μέγεθος της παγκόσμιας αγοράς από το 2020 έως το 2024.
1.2 Προγράμματα οδήγησης πολιτικής και τεχνολογίας
Σε επίπεδο πολιτικής, πολλές χώρες έχουν θεσπίσει περιβαλλοντικούς κανονισμούς για να προωθήσουν την αναβάθμιση των μονωτικών λιπαντικών. Η οδηγία της ΕΕ για τα απόβλητα ηλεκτρικού και ηλεκτρονικού εξοπλισμού και ο κανονισμός για την καταχώριση, την αξιολόγηση, την έγκριση και τον περιορισμό των χημικών ουσιών περιορίζουν ρητά τη χρήση μονωτικών ελαίων υψηλής ρύπανσης και απαιτούν ο ηλεκτρικός εξοπλισμός να δίνει προτεραιότητα στη χρήση βιοαποδομήσιμων μονωτικών υλικών. Το "14ο Πενταετές Σχέδιο Εξοικονόμησης Ενέργειας και Μείωσης Εκπομπών" και το "Πράσινο και Χαμηλών Ανθρακικών Σχέδιο Δράσης για την Ενεργειακή Βιομηχανία" της Κίνας ενθαρρύνουν επίσης την προώθηση φιλικών προς το περιβάλλον ηλεκτρικού εξοπλισμού και υποστηρικτικών υλικών, παρέχοντας υποστήριξη πολιτικής για την εφαρμογή φυτικών εστερικών μονωτικών ελαίων.
Σε τεχνολογικό επίπεδο, οι καινοτομίες στις τεχνολογίες διύλισης και τροποποίησης φυτικών ελαίων έθεσαν τα θεμέλια για τη βιομηχανική εφαρμογή μονωτικών ελαίων φυτικής προέλευσης. Τα πρώιμα μονωτικά λάδια φυτικών εστέρων ήταν δύσκολο να προσαρμοστούν σε μετασχηματιστές μέσης και υψηλής τάσης λόγω του υψηλού ιξώδους τους και της κακής ρευστότητας σε χαμηλή θερμοκρασία. Ωστόσο, μετά από επεξεργασίες τροποποίησης όπως η αποκομμίωση, η αποξίνιση, η υδρογόνωση και η μετεστεροποίηση, οι βασικές τους ιδιότητες έχουν βελτιωθεί σημαντικά, ικανοποιώντας σταδιακά τις απαιτήσεις μακροπρόθεσμης λειτουργίας των μετασχηματιστών μέσης και υψηλής τάσης. Ταυτόχρονα, η βελτιστοποίηση των διαδικασιών κατασκευής μετασχηματιστών παρείχε επίσης τις συνθήκες εξοπλισμού για την προσαρμογή των μονωτικών ελαίων φυτικών εστέρων.
II. Παρασκευή και βασικά χαρακτηριστικά μονωτικών ελαίων φυτικών εστέρων
2.1 Πρώτες ύλες και διαδικασία παρασκευής
2.1.1 Βασικές Πρώτες Ύλες
Οι πρώτες ύλες για τα μονωτικά έλαια φυτικών εστέρων είναι κυρίως ανανεώσιμα φυτικά έλαια, με κύριες ποικιλίες όπως το σογιέλαιο, το κραμβέλαιο, το φοινικέλαιο και το ηλιέλαιο. Διαφορετικές πρώτες ύλες έχουν διαφορετικές ιδιότητες και εφαρμόσιμα σενάρια. Το κραμβέλαιο έχει μεγάλη γκάμα πηγών, σταθερή προμήθεια στα βορειοδυτικά και νοτιοδυτικά της χώρας μου και σχετικά χαμηλό κόστος. Το φοινικέλαιο έχει υψηλή περιεκτικότητα σε κορεσμένα λιπαρά οξέα και εξαιρετική θερμική σταθερότητα, αλλά χαμηλή απόδοση σε χαμηλές θερμοκρασίες, καθιστώντας το κατάλληλο για τροπικές και υποτροπικές περιοχές. Το σογιέλαιο έχει ισορροπημένες διηλεκτρικές ιδιότητες και είναι μια από τις πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες πρώτες ύλες σε εμπορικές εφαρμογές. Επιπλέον, τα μη βρώσιμα φυτικά έλαια όπως το έλαιο jatropha και το έλαιο tung εισέρχονται σταδιακά στον τομέα της έρευνας και ανάπτυξης, γεγονός που μπορεί να αποφύγει τον ανταγωνισμό με τις καλλιέργειες τροφίμων για τη γη και να βελτιώσει περαιτέρω τη βιωσιμότητα των πρώτων υλών.
2.1.2 Διαδικασίες Παρασκευής και Τροποποίησης Η βασική διαδικασία παρασκευής μονωτικού λαδιού φυτικών εστέρων περιλαμβάνει προεπεξεργασία πρώτης ύλης, εξευγενισμό, τροποποίηση και ανάμειξη τελικού προϊόντος. Η προεπεξεργασία των πρώτων υλών αφαιρεί κυρίως ακαθαρσίες, υγρασία και κολλοειδή από το λάδι. η διαδικασία εξευγενισμού μειώνει την περιεκτικότητα του ελαίου σε ελεύθερα λιπαρά οξέα και επιβλαβείς ουσίες μέσω βημάτων όπως η αποξύνωση, ο αποχρωματισμός και η απόσμηση. η διαδικασία τροποποίησης του πυρήνα βελτιστοποιεί την απόδοση των φυτικών ελαίων αντιμετωπίζοντας τα εγγενή τους ελαττώματα. Οι κύριες τεχνολογίες περιλαμβάνουν:
Τροποποίηση υδρογόνωσης: Η αύξηση του κορεσμού των αλυσίδων λιπαρών οξέων μέσω αντιδράσεων υδρογόνωσης βελτιώνει τη σταθερότητα της οξείδωσης, αλλά ο βαθμός υδρογόνωσης πρέπει να ελέγχεται για να αποφευχθεί η υπερβολική υδρογόνωση που οδηγεί σε αυξημένο ιξώδες.
Τροποποίηση μετεστεροποίησης: Η χρήση αλκοολών όπως η μεθανόλη και η αιθανόλη για να υποβληθούν σε αντιδράσεις μετεστεροποίησης με φυτικά έλαια ρυθμίζει τη μοριακή δομή, μειώνει το ιξώδες και βελτιώνει τη ρευστότητα σε χαμηλή θερμοκρασία.
Σύνθετη τροποποίηση: Ο συνδυασμός τεχνολογιών υδρογόνωσης και μετεστεροποίησης για την ταυτόχρονη βελτιστοποίηση της σταθερότητας στην οξείδωση και της απόδοσης σε χαμηλή θερμοκρασία είναι επί του παρόντος η κύρια λύση βιομηχανικής τροποποίησης.
III. Εφαρμογή μονωτικού λαδιού φυτικού εστέρα σε μετασχηματιστές μέσης και υψηλής τάσης
3.1 Ανάλυση προσαρμοστικότητας σεναρίου εφαρμογής
Τα διαφορετικά σενάρια εφαρμογής μετασχηματιστών μέσης και υψηλής τάσης επιβάλλουν διαφορετικές απαιτήσεις απόδοσης στα μονωτικά λάδια. Το μονωτικό λάδι φυτικών εστέρων, με τα πλεονεκτήματα ασφάλειας και προστασίας του περιβάλλοντος, επιδεικνύει σημαντική προσαρμοστικότητα στα ακόλουθα βασικά σενάρια:
Αστικές περιοχές πυρήνα και πολυώροφα κτίρια: Αυτά τα σενάρια χαρακτηρίζονται από πυκνούς πληθυσμούς, συγκεντρωμένο εξοπλισμό και υψηλούς κινδύνους και κόστη που συνδέονται με τη φωτιά και τη ρύπανση. Το υψηλό σημείο ανάφλεξης του μονωτικού λιπαντικού εστέρα φυτικής προέλευσης εξαλείφει την ανάγκη για σύνθετες εγκαταστάσεις πυροπροστασίας και απομόνωσης σε μετασχηματιστές, μειώνοντας την επιφάνεια δαπέδου και προσαρμόζοντας τη συμπαγή διάταξη των αστικών δικτύων διανομής ηλεκτρικής ενέργειας.
Σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής Νέας Ενέργειας: Οι αιολικοί και φωτοβολταϊκοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής βρίσκονται συχνά σε οικολογικά ευαίσθητες περιοχές όπως λιβάδια και βουνά. Η υψηλή βιοδιασπασιμότητα του μονωτικού ελαίου εστέρα φυτικής προέλευσης αποτρέπει τις διαρροές λαδιού από το να βλάψουν το οικολογικό περιβάλλον και είναι κατάλληλο για τη συχνή εκκίνηση και τις μεγάλες διακυμάνσεις φορτίου νέων σταθμών παραγωγής ενέργειας.
Χημικά βιομηχανικά πάρκα και ορυχεία: Τα χημικά βιομηχανικά πάρκα περιέχουν εύφλεκτα και εκρηκτικά μέσα και τα περιβάλλοντα εξόρυξης είναι πολύπλοκα. Η υψηλή ασφάλεια του μονωτικού λιπαντικού εστέρα φυτικής προέλευσης μειώνει τους κινδύνους λειτουργίας του εξοπλισμού και η ισχυρή αντοχή του στη ρύπανση τον καθιστά κατάλληλο για σκληρά περιβάλλοντα λειτουργίας.
Μετάδοση σε υποθαλάσσιες και απομακρυσμένες περιοχές: Οι μετασχηματιστές σε υποθαλάσσιες περιοχές και οι μετασχηματιστές διανομής σε απομακρυσμένες περιοχές είναι δύσκολο να συντηρηθούν. Η σταθερότητα και η φιλικότητα προς το περιβάλλον του μονωτικού λαδιού εστέρα φυτικής προέλευσης μπορεί να μειώσει το κόστος συντήρησης μετά από διαρροές και να βελτιώσει τη λειτουργία του εξοπλισμού και την αποδοτικότητα συντήρησης.
3.2 Τυπικές περιπτώσεις εφαρμογής στο σπίτι και στο εξωτερικό
3.2.1 Εσωτερική θήκη
Έξυπνος υποσταθμός 220 kV σε επαρχιακό ηλεκτρικό δίκτυο: Δύο μετασχηματιστές που χρησιμοποιούν μονωτικό έλαιο εστέρα με βάση τη σόγια τέθηκαν σε λειτουργία το 2022 και λειτουργούν σταθερά για πάνω από δύο χρόνια. Τα δεδομένα παρακολούθησης δείχνουν ότι η θερμοκρασία λαδιού μετασχηματιστή ήταν κατά μέσο όρο 3-5℃ χαμηλότερη από αυτή των μετασχηματιστών ορυκτελαίου ίδιας χωρητικότητας, ο ρυθμός γήρανσης του μονωτικού χαρτιού επιβραδύνθηκε και δεν παρατηρήθηκαν ανωμαλίες όπως μερική εκφόρτιση, καθιστώντας το κατάλληλο για τις απαιτήσεις λειτουργίας υψηλού φορτίου των υποσταθμών. Ένας μετασχηματιστής τύπου κουτιού 35 kV σε μεγάλο φωτοβολταϊκό σταθμό ηλεκτροπαραγωγής: Αυτός ο σταθμός παραγωγής ενέργειας βρίσκεται σε μια περιοχή οικολογικής προστασίας λιβαδιών. Το 2023, αντικαταστάθηκε μια παρτίδα μετασχηματιστών με μονωτικό λάδι φυτικών εστέρων με βάση τον φοίνικα. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, σημειώθηκε μια μικρή διαρροή λαδιού. Μετά από φυσική υποβάθμιση, δεν παρατηρήθηκαν οικολογικές ανωμαλίες στο έδαφος της περιοχής διαρροής, επιβεβαιώνοντας τα περιβαλλοντικά της πλεονεκτήματα.
3.2.2 Διεθνείς Υποθέσεις
Δίκτυο διανομής 110 kV σε γερμανική πόλη: Από το 2020, οι μετασχηματιστές στην περιοχή του πυρήνα της πόλης αντικαταστάθηκαν σταδιακά με μονωτικό λάδι με βάση το κραμβέλαιο. Μέχρι το 2024, περισσότερες από 50 μονάδες είχαν τεθεί σε λειτουργία. Το ποσοστό κινδύνου πυρκαγιάς μειώθηκε κατά 80% σε σύγκριση με τους μετασχηματιστές ορυκτελαίου και το κόστος συντήρησης μειώθηκε κατά 15%.
Ένας μετασχηματιστής 66 kV σε ένα υπεράκτιο έργο αιολικής ενέργειας των ΗΠΑ: Χρησιμοποιώντας σύνθετο τροποποιημένο μονωτικό λάδι φυτικών εστέρων, κατάλληλο για το περιβάλλον υψηλής υγρασίας και ψεκασμού αλατιού στη θάλασσα, η διηλεκτρική του απόδοση παρέμεινε σταθερή για τρία χρόνια λειτουργίας, χωρίς να παρατηρήθηκαν προβλήματα υποβάθμισης της μόνωσης.
3.3 Προσαρμογή εξοπλισμού και προσαρμογή στην εφαρμογή
Το μονωτικό λάδι φυτικών εστέρων έχει υψηλότερο ιξώδες από το ορυκτό μονωτικό λάδι. Όταν χρησιμοποιούνται σε μετασχηματιστές μέσης και υψηλής τάσης, απαιτείται στοχευμένη προσαρμογή και ρύθμιση του εξοπλισμού για να διασφαλιστεί η λειτουργική απόδοση:
Βελτιστοποίηση συστήματος απαγωγής θερμότητας: Αυξήστε την περιοχή του ψυγείου ή αναβαθμίστε τη συσκευή εξαναγκασμένης ψύξης αέρα για να βελτιώσετε την απόδοση απαγωγής θερμότητας και να αποφύγετε την κακή απαγωγή θερμότητας λόγω υψηλού ιξώδους.
Προσαρμογή στεγανοποιητικού υλικού: Οι φυτικοί εστέρες μπορεί να προκαλέσουν διόγκωση ορισμένων υλικών σφράγισης από καουτσούκ, απαιτώντας αντικατάσταση με ανθεκτικά σε εστέρες υλικά όπως φθοριούχο καουτσούκ και καουτσούκ σιλικόνης για την αποφυγή διαρροής λαδιού.
Ρύθμιση δομής μόνωσης: Βελτιστοποιήστε τη σχεδίαση της απόστασης της μόνωσης περιελίξεων, εκμεταλλευόμενοι την καλύτερη αντιστοίχιση μεταξύ της διηλεκτρικής σταθεράς των φυτικών εστέρων και του μονωτικού χαρτιού, για να βελτιώσετε περαιτέρω την αξιοπιστία του συστήματος μόνωσης.
IV. Υφιστάμενες Τεχνικές Συμφορήσεις και Προκλήσεις
4.1 Ελλείψεις στις Βασικές Τεχνολογίες
Ανεπαρκής απόδοση σε χαμηλή θερμοκρασία: Τα περισσότερα μονωτικά λιπαντικά εστέρων φυτικής προέλευσης κρυσταλλώνονται ή παρουσιάζουν απότομη αύξηση του ιξώδους κάτω από -20℃, επηρεάζοντας την εκκίνηση και τη λειτουργία των μετασχηματιστών σε χαμηλή θερμοκρασία. Αυτό περιορίζει την προώθησή τους σε ψυχρές περιοχές μεγάλου γεωγραφικού πλάτους.
Η οξειδωτική σταθερότητα χρειάζεται βελτίωση: Τα ακόρεστα λιπαρά οξέα σε φυτικούς εστέρες είναι επιρρεπή σε οξείδωση, παράγοντας οξέα, κολλοειδή και άλλα προϊόντα που επιταχύνουν τη γήρανση του μονωτικού χαρτιού και μειώνουν τη διάρκεια ζωής του μετασχηματιστή. Ενώ τα πρόσθετα μπορούν να το μετριάσουν, η μακροπρόθεσμη σταθερότητα εξακολουθεί να χρειάζεται επαλήθευση.
Η διαδικασία παραγωγής μεγάλης κλίμακας χρειάζεται βελτίωση: Ο έλεγχος συνέπειας στη διαδικασία τροποποίησης είναι δύσκολος, με αποτέλεσμα σημαντικές διακυμάνσεις απόδοσης μεταξύ διαφορετικών παρτίδων σε σύγκριση με ορυκτέλαια. Επιπλέον, η προσφορά πρώτων υλών υψηλής καθαρότητας επηρεάζεται από τους κύκλους της γεωργικής παραγωγής, οδηγώντας σε ανεπαρκή σταθερότητα.
4.2 Περιορισμοί αγοράς και κόστους
Επί του παρόντος, το κόστος παραγωγής του μονωτικού λαδιού φυτικής προέλευσης είναι περίπου 2-3 φορές μεγαλύτερο από αυτό του ορυκτομονωτικού λαδιού. Αυτό το υψηλότερο κόστος επιβραδύνει τον ρυθμό διείσδυσής του στην αγορά μετασχηματιστών μέσης και υψηλής τάσης. Επιπλέον, ενώ η αλυσίδα εφοδιασμού ορυκτομονωτικού λαδιού είναι ώριμη, τα συστήματα εφοδιαστικής αλυσίδας για μονωτικό πετρέλαιο φυτικής προέλευσης, συμπεριλαμβανομένης της προμήθειας πρώτων υλών, της επεξεργασίας τροποποιήσεων, της αποθήκευσης και της μεταφοράς, δεν είναι ακόμη πλήρως ώριμα, εμποδίζοντας περαιτέρω την προώθησή του σε μεγάλη κλίμακα. 4.3 Πρότυπα και προδιαγραφές καθυστερήσεων
Τα πρότυπα για τα μονωτικά έλαια φυτικών εστέρων, τόσο εγχώρια όσο και διεθνώς, παραμένουν ελλιπή. Τα τρέχοντα κινεζικά πρότυπα αναφέρονται σε μεγάλο βαθμό στα πρότυπα ορυκτελαίων, αποτυγχάνοντας να αντικατοπτρίζουν πλήρως τα χαρακτηριστικά των φυτικών εστέρων. Ενώ τα διεθνή πρότυπα περιλαμβάνουν συγκεκριμένες προδιαγραφές, σημαντικές περιφερειακές διαφορές οδηγούν σε ανεπαρκή συμβατότητα και αμοιβαία αναγνώριση των προϊόντων, εμποδίζοντας τις διασυνοριακές εφαρμογές και τις τεχνικές ανταλλαγές. Επιπλέον, τα πρότυπα λειτουργίας και συντήρησης και οι μέθοδοι αξιολόγησης γήρανσης για μετασχηματιστές λαδιού με μόνωση φυτικών εστέρων βρίσκονται ακόμη στο στάδιο διερεύνησης, χωρίς ενοποιημένη καθοδήγηση.
V. Οδηγίες και Λύσεις Τεχνολογικής Βελτιστοποίησης
5.1 Ανάπτυξη Τεχνολογίας Βελτιστοποίησης Απόδοσης
Καινοτομίες στις νέες τεχνολογίες τροποποίησης: Ανάπτυξη νέων τεχνολογιών όπως ο καταλυτικός ισομερισμός και η γενετική τροποποίηση για την προσαρμογή της μοριακής δομής των φυτικών εστέρων, βελτιώνοντας τόσο την οξειδωτική σταθερότητα όσο και την απόδοση σε χαμηλή θερμοκρασία. Για παράδειγμα, οι αντιδράσεις ισομερισμού μπορούν να μετατρέψουν τα ακόρεστα λιπαρά οξέα σε διακλαδισμένες δομές, μειώνοντας το σημείο πήξης κάτω από -30℃.
Ανάπτυξη πρόσθετων υψηλής απόδοσης: Αναπτύξτε εξειδικευμένα σύνθετα αντιοξειδωτικά και κατασταλτικά του σημείου ροής που μπορούν να αναστείλουν τις αντιδράσεις οξείδωσης και να μειώσουν τις αρνητικές επιπτώσεις στο μονωτικό χαρτί. Επί του παρόντος, τα ετεροκυκλικά αντιοξειδωτικά που περιέχουν άζωτο έχουν επιδείξει εξαιρετικά συνεργιστικά αντιοξειδωτικά αποτελέσματα.
Ανάπτυξη μη βρώσιμων πρώτων υλών: Αύξηση των προσπαθειών Ε&Α σε μη βρώσιμα φυτικά έλαια όπως το έλαιο σπόρων κάνναβης και το κινεζικό φιστικέλαιο για να μειωθεί η εξάρτηση από τα βρώσιμα έλαια. Ταυτόχρονα, καλλιεργήστε ειδικές καλλιέργειες πρώτων υλών υψηλής απόδοσης, υψηλής καθαρότητας μέσω τεχνολογίας γονιδιακής αναπαραγωγής.
5.2 Διαδρομή ελέγχου κόστους
Μείωση κόστους διεργασιών: Βελτιστοποιήστε και τροποποιήστε τις διαδικασίες, απλοποιήστε τις ροές παραγωγής, για παράδειγμα, υιοθετώντας εξοπλισμό συνεχούς μετεστεροποίησης για τη βελτίωση της αποδοτικότητας της παραγωγής. ανακυκλώνουν τα υποπροϊόντα από τη διαδικασία παραγωγής για τη μείωση της απώλειας πρώτων υλών.
Ενοποίηση εφοδιαστικής αλυσίδας: Δημιουργία μιας ολοκληρωμένης αλυσίδας εφοδιασμού που θα περιλαμβάνει τη φύτευση, την επεξεργασία και την παραγωγή πρώτων υλών. υπογράφει μακροπρόθεσμες συμφωνίες συνεργασίας με γεωργικές βάσεις για τη σταθεροποίηση των τιμών των πρώτων υλών· προώθηση της περιφερειακής παραγωγής για τη μείωση του κόστους μεταφοράς πρώτων υλών.
Μεγάλης κλίμακας απελευθέρωση επίδρασης: Καθώς αυξάνεται η διείσδυση στην αγορά, επεκτείνετε την κλίμακα παραγωγής για να αποσβέσετε το κόστος απόσβεσης Ε&Α και εξοπλισμού, μειώνοντας σταδιακά το χάσμα τιμών με ορυκτό μονωτικό λάδι.
5.3 Συστάσεις για τη βελτίωση του συστήματος προτύπων
Ανάπτυξη εξειδικευμένων προτύπων: Με βάση τα χαρακτηριστικά των μονωτικών ελαίων εστέρων φυτικής προέλευσης, αναπτύξτε εξειδικευμένα εθνικά πρότυπα που καλύπτουν τις πρώτες ύλες, τις διαδικασίες τροποποίησης, την απόδοση του πυρήνα και τις μεθόδους δοκιμών, ορίζοντας με σαφήνεια βασικούς δείκτες όπως η σταθερότητα στην οξείδωση και η απόδοση σε χαμηλή θερμοκρασία.
Ενοποίηση Προτύπων Λειτουργίας και Συντήρησης: Καθορίστε πρότυπα λειτουργίας και συντήρησης για μετασχηματιστές λαδιού μονωτικού εστέρα φυτικής προέλευσης, συμπεριλαμβανομένης της παρακολούθησης λειτουργίας, της αξιολόγησης γήρανσης και των κύκλων αλλαγής λαδιού, για να καθοδηγήσετε την τυποποιημένη λειτουργία και συντήρηση στον κλάδο.
Προώθηση της αναγνώρισης διεθνών προτύπων: Ενίσχυση της συνεργασίας με οργανισμούς όπως η Διεθνής Ηλεκτροτεχνική Επιτροπή (IEC) για την προώθηση του συντονισμού των εγχώριων και διεθνών προτύπων και την ενίσχυση της διεθνούς ανταγωνιστικότητας των φυτικών προϊόντων μονωτικών εστέρων της χώρας μου.
VI. Προοπτικές Μελλοντικής Ανάπτυξης
6.1 Τάσεις Τεχνολογικής Ανάπτυξης
Στο μέλλον, τα μονωτικά λιπαντικά εστέρων φυτικής προέλευσης θα αναπτυχθούν προς υψηλή απόδοση, πολυλειτουργικότητα και χαμηλό κόστος. Από τη μία πλευρά, η ενσωμάτωση της γενετικής μηχανικής και των νέων τεχνολογιών τροποποίησης θα επιτύχει καινοτόμες βελτιώσεις στην απόδοση σε χαμηλή θερμοκρασία και τη σταθερότητα στην οξείδωση των φυτικών εστέρων, καθιστώντας τους κατάλληλους για όλες τις περιοχές και τις συνθήκες λειτουργίας. Από την άλλη πλευρά, τα πολυλειτουργικά σύνθετα φυτικά μονωτικά λιπαντικά εστέρων θα γίνουν ένα ερευνητικό hotspot, όπως προϊόντα με μόνωση, θερμική αγωγιμότητα και αντιβακτηριδιακές λειτουργίες, επεκτείνοντας περαιτέρω τα σενάρια εφαρμογής. Επιπλέον, ο συνδυασμός φυτικών εστέρων και νανοϋλικών αναμένεται να επιτύχει συνεργιστική βελτιστοποίηση της απόδοσης του διηλεκτρικού και της απαγωγής θερμότητας.
6.2 Προοπτικές προώθησης της αγοράς
Με τη συνεχιζόμενη αυστηροποίηση των περιβαλλοντικών πολιτικών και την ταχεία ανάπτυξη νέας ενεργειακής ισχύος, ο ρυθμός διείσδυσης στην αγορά μονωτικού λαδιού εστέρα φυτικής προέλευσης σε μετασχηματιστές μέσης και υψηλής τάσης αναμένεται να ξεπεράσει το 30% έως το 2030. Υποτομείς όπως προϊόντα χαμηλής θερμοκρασίας για περιοχές υψηλού γεωγραφικού πλάτους και προσαρμοσμένα προϊόντα για νέους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής ραπ αναμένεται να ξεπεράσουν το 30%. Ταυτόχρονα, καθώς το κόστος μειώνεται, η εφαρμογή του θα επεκταθεί σταδιακά από σενάρια υψηλής τεχνολογίας στα συνηθισμένα δίκτυα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας, διαμορφώνοντας μια τάση προώθησης μεγάλης κλίμακας.
6.3 Συστάσεις συνεργασίας για την ανάπτυξη του κλάδου
Συνεργασία Βαθύς Βιομηχανίας-Πανεπιστημίου-Έρευνας: Ενθάρρυνση πανεπιστημίων, ερευνητικών ιδρυμάτων και επιχειρήσεων να αντιμετωπίσουν από κοινού βασικές τεχνολογίες, να δημιουργήσουν βάσεις παραγωγής σε πιλοτική κλίμακα και να επιταχύνουν τον μετασχηματισμό των τεχνολογικών επιτευγμάτων.
Ακριβής Υποστήριξη Πολιτικής: Πρόταση για την εισαγωγή πολιτικών επιδότησης για την υποστήριξη της έρευνας και ανάπτυξης και επίδειξης της εφαρμογής μονωτικού ελαίου εστέρα φυτικής προέλευσης, ενώ περιλαμβάνεται στον κατάλογο προμηθειών εξοπλισμού πράσινης ενέργειας για να καθοδηγείται η ζήτηση της αγοράς.
Ανταλλαγή και εκλαΐκευση βιομηχανίας: Ενίσχυση της τεχνικής ανταλλαγής και προώθησης μέσω βιομηχανικών εκθέσεων, τεχνικών σεμιναρίων και άλλων μορφών για την ενίσχυση της κατανόησης του κλάδου σχετικά με το μονωτικό λάδι εστέρων φυτικής προέλευσης και την προώθηση της συνεργατικής ανάπτυξης ολόκληρης της βιομηχανικής αλυσίδας.
Συμπερασματικά, το φυτικό μονωτικό λάδι εστέρα, ως φιλικό προς το περιβάλλον και ασφαλές νέο είδος μονωτικού υλικού, ευθυγραμμίζεται με τον πράσινο και χαμηλών εκπομπών άνθρακα μετασχηματισμό της βιομηχανίας ηλεκτρικής ενέργειας και έχει τεράστιες δυνατότητες εφαρμογής σε μετασχηματιστές μέσης και υψηλής τάσης. Επί του παρόντος, αν και αντιμετωπίζει πολλαπλές προκλήσεις στην τεχνολογία, το κόστος και τα πρότυπα, με καινοτομίες στις τεχνολογίες τροποποίησης, βελτιώσεις στην αλυσίδα εφοδιασμού και ένα υγιές πλαίσιο πολιτικής, το φυτικό μονωτικό λάδι εστέρα αναπόφευκτα θα αντικαταστήσει σταδιακά το ορυκτό μονωτικό λάδι και θα γίνει η κύρια επιλογή για μονωτικό λάδι σε μετασχηματιστές μέσης και υψηλής τάσης. Ολόκληρη η βιομηχανία πρέπει να συνεργαστεί για να ξεπεράσει τις τεχνικές δυσκολίες, να βελτιώσει το βιομηχανικό οικοσύστημα και να προωθήσει από κοινού τη βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας προς μια ασφαλέστερη, πιο φιλική προς το περιβάλλον και πιο βιώσιμη ανάπτυξη.
