¿Cómo elegir el cable adecuado para centrales fotovoltaicas terrestres de gran escala?

A medida que se acelera la transición energética global, las centrales solares terrestres a gran escala se han convertido en un elemento clave para la generación de energía renovable. En comparación con los sistemas instalados en tejados, estas instalaciones a gran escala requieren mayor capacidad, una vida útil más prolongada y una fiabilidad superior.

En un sistema fotovoltaico, los cables son el “sistema nervioso” que conecta los módulos, los cables y los paneles.Cajas de distribución, inversores y puntos de conexión a la red. Su rendimiento influye directamente en la eficiencia de generación de energía y la vida útil del sistema. Una selección inadecuada de cables puede provocar pérdidas de energía, degradación del aislamiento e incluso interrupciones del servicio.

Entonces, ¿cómo se deben seleccionar científicamente los cables para las centrales fotovoltaicas terrestres de gran escala?

 

 

1. Requisitos especiales de cableado para centrales fotovoltaicas terrestres de gran escala

Debido al complejo entorno operativo y a la necesidad de operar durante más de 25 años, la selección de cables para centrales fotovoltaicas a gran escala requiere las siguientes consideraciones:

• Alta tensión nominal y alta capacidad de conducción de corriente.

Debido a la gran capacidad del sistema, los cables deben soportar voltajes de CC más altos (normalmente 1500 V CC) y corrientes de CA más elevadas para garantizar un funcionamiento seguro.

• Resistencia a altas temperaturas, rayos UV y condiciones climáticas adversas.

Los cables están expuestos a la luz solar durante períodos prolongados y deben soportar fuertes rayos UV, temperaturas extremas, lluvia y nieve.

• Resistente a la tensión mecánica

Durante la instalación, el cable puede estar sometido a fuerzas mecánicas como el arrastre a larga distancia, la cobertura del suelo y la compactación de la obra.

• A prueba de roedores, a prueba de insectos y a prueba de humedad.

Las centrales eléctricas terrestres ubicadas lejos de las zonas urbanas suelen estar expuestas a mordeduras de roedores, daños por insectos y ambientes subterráneos húmedos.

• Larga vida útil y bajos costos de mantenimiento.

La vida útil prevista es de 25 a 30 años, lo que reduce los costes de mantenimiento y las pérdidas por tiempo de inactividad causadas por la sustitución de cables.

2. Principales tipos y escenarios de aplicación de los cables fotovoltaicos

(1) Cable de CC

• Normas comunes: PV1-F (TÜV 2 PfG 1169/08.2007), EN50618 (H1Z2Z2-K)
• Se utiliza para la conexión de CC entre componentes y caja de combinación, caja de combinación e inversor.

Características: resistencia a alto voltaje, resistencia a los rayos UV, resistencia a ácidos y álcalis, resistencia al desgaste.

(2) Cable de CA

• Modelos comunes: YJV, YJLV (aislamiento de polietileno reticulado) Cable de alimentación)
• Se utiliza entre el inversor y la estación de refuerzo, y entre la estación de refuerzo y el punto de conexión a la red.
• Características: alto grado de aislamiento, buena resistencia mecánica

(3) Selección de núcleo de aluminio frente a núcleo de cobre

• Núcleo de cobre: ​​excelente conductividad y buena flexibilidad, pero precio relativamente alto y peso elevado.
• Núcleo de aluminio (conductor de aleación de aluminio): peso ligero, excelente relación calidad-precio, adecuado para tendido a larga distancia y proyectos con presupuestos ajustados.
• Muchas plantas a gran escala utilizan cables con núcleo de aluminio para el lado de CA para reducir la inversión total.

(4) Cables de uso especial

• Cables anti-neblina salina (para plantas fotovoltaicas costeras)
• Cables resistentes a roedores y termitas (para entornos salvajes/remotos)
• Cables resistentes al fuego o libres de halógenos de baja emisión de humos (para requisitos de seguridad más exigentes).

 

3. Análisis de los indicadores clave de selección

• Tensión nominal y área de sección transversal

El área de la sección transversal debe calcularse en función de la capacidad del sistema, el nivel de voltaje, la longitud de la línea y la caída de voltaje admisible.

Por ejemplo, en un sistema de 1500 V CC, es necesario asegurarse de que la caída de tensión en el punto de máxima potencia no supere el rango especificado.

• Materiales de aislamiento y revestimiento

XLPO (poliolefina reticulada): Resistencia a altas temperaturas (125 °C), resistencia a los rayos UV y excelentes propiedades mecánicas.

PVC: Bajo costo, pero menor resistencia a la intemperie y a la temperatura.

EVA: materiales de baja emisión de humo y libres de halógenos: respetuosos con el medio ambiente y resistentes al fuego.

• Rango de temperatura y capacidad de corriente

Garantizar un funcionamiento estable a largo plazo en el rango de -40 °C a +90 °C (incluso 125 °C), con un margen de capacidad de corriente suficiente.

• Normas y certificaciones

Preferiblemente, seleccione productos con certificaciones internacionales como TÜV, IEC, UL y CE para garantizar el cumplimiento de los requisitos del proyecto en el extranjero.

• Pruebas de durabilidad

Incluye datos de pruebas de envejecimiento por rayos UV, corrosión por niebla salina, resistencia a la abrasión y resistencia al agua.

4. Recomendaciones para la colocación e instalación

• Opciones de método de colocación:

Subterráneo (bajo costo, pero requiere protección contra la humedad y los roedores), Aéreo (fácil mantenimiento, pero requiere protección contra el viento y los rayos), Zanja para cables (alta seguridad, pero alta inversión)

• Precauciones de construcción:

1. Evite que los cables entren en contacto directo con superficies metálicas calientes.
2. Controla el radio de curvatura (generalmente no menor a 6-8 veces el diámetro exterior del cable).
3. Deje un margen de longitud para la expansión y contracción térmica.
4. Utilice conectores compatibles, impermeables y resistentes a los rayos UV.

5. Errores comunes en la selección de personal y estudios de caso.

• Área de sección transversal pequeña: sobrecalentamiento del cable y mayor pérdida de potencia.
• Utilizar cables de alimentación convencionales en lugar de cables fotovoltaicos: Envejecimiento rápido del aislamiento y mayor riesgo de cortocircuitos.
• Manipulación inadecuada del conector con núcleo de aluminio: Alta resistencia de contacto, calentamiento o incluso quemaduras.
• Protección inadecuada en la construcción: Fallos prematuros debido a la compresión y las mordeduras de roedores durante los trabajos de movimiento de tierras.

6. Consideraciones sobre costos y ciclo de vida

Aunque de alta calidad Cable solarSi bien requieren una mayor inversión inicial, a lo largo de un ciclo de vida operativo de 25 años, pueden reducir significativamente:

• Costes de inactividad y mantenimiento
• Pérdida de potencia debido a la pérdida de energía
• Riesgos de indemnización derivados de accidentes

Según datos del sector, los costes de los cables representan menos del 5 % de la inversión total en una planta de energía fotovoltaica, pero su rendimiento influye en más del 20 % de la viabilidad económica a lo largo de todo su ciclo de vida.

7. Conclusiones y recomendaciones de adquisición

• Elija al proveedor adecuado: seleccione fabricantes con certificaciones internacionales, capacidad de entrega estable y una larga trayectoria en exportación.
• Adaptar a las condiciones del proyecto: Seleccionar materiales y estructuras adaptados a entornos como altas temperaturas, niebla salina, polvo y humedad.

Nos especializamos en la investigación, el desarrollo y la producción de cables solares. Nuestros productos se han exportado a más de 80 países de Europa, Oriente Medio, el Sudeste Asiático y África. Ofrecemos una variedad de soluciones personalizadas, incluyendo cables solares con núcleo de cobre estañado, aleación de aluminio, resistentes a roedores y termitas, y resistentes a la corrosión por niebla salina.

Si está seleccionando cables para una planta de energía fotovoltaica terrestre a gran escala, póngase en contacto con nosotros para obtener asistencia técnica y un presupuesto personalizado.