Прорывные материалы инновации: как трансформаторы аморфного сплава сухого типа изменяют будущее энергоэффективности

Под двойным давлением целей углеродного нейтралитета и растущих затрат на энергию спрос на энергетическую отрасль на высокоэффективность и энергосберегающее оборудование продолжает расти. Трансформатор аморфного сплава сухого типа становится ключевой технологией для повышения энергоэффективности в промышленных и коммерческих областях благодаря ее революционной материальной науке и структурным дизайну.

1. Материальная революция: физические свойства аморфных сплавов
Аморфные сплавы (также известные как металлическое стекло) представляют собой сплавные материалы с сильно неупорядоченным атомным расположением. Процесс изготовления укрепляет расплавленную металл с помощью ультрастрастной технологии охлаждения, чтобы избежать формирования кристаллической структуры традиционных кремниевых стальных листов. Эта функция дает ему чрезвычайно низкую потерю гистерезиса и потерю вихревого тока. Экспериментальные данные показывают, что потери без нагрузки аморфных сплавных ядер на 60% -80% ниже, чем у традиционных силиконовых стальных трансформаторов, а потери без нагрузки составляют более 30% от общего потребления энергии трансформатора на протяжении всего его жизненного цикла.

2. Эффективность энергоэффективности: преимущество затрат на протяжении всего жизненного цикла
Традиционные трансформаторы, связанные с нефтью, полагаются на изоляцию охлаждения нефти, которая имеет риски утечки и высокие затраты на техническое обслуживание. Трансформеры аморфного сплава сухого типа используют технологию эпоксидной смолы, не требуют охлаждающих среда и имеют более высокую безопасность и защиту окружающей среды. В сочетании с его ультра-низкими характеристиками потерь без нагрузки этот тип трансформатора особенно хорошо работает в следующих сценариях:

Сценарии высоких колебаний нагрузки: такие как центры обработки данных, коммерческие комплексы и другие места, где требуется частая регулировка нагрузки, низкая потеря без нагрузки трансформаторов аморфных сплавов может значительно снизить неэффективное потребление энергии в непиковые часы.

24-часовые сценарии непрерывной эксплуатации: такие как больницы, полупроводниковые фабрики и т. Д., Счета за электроэнергию, сэкономленные за весь их жизненный цикл (обычно 20-30 лет), могут достигать в 2-3 раза больше первоначальной стоимости покупки.
В отчете Международного энергетического агентства (IEA) указывалось, что если 10% мировых трансформаторов распределения будут заменены на типы аморфных сплавов, годовое сокращение выбросов будет эквивалентно 120 миллионам тонн углекислого газа, что эквивалентно ежегодным выбросам 30 миллионов топливных автомобилей.

3. Стабильность промышленного уровня и экономические выгоды
Трансформаторы аморфного сплава сухого типа все еще могут сохранять эффективную работу в экстремальных средах. Его материальные характеристики анти-насыхания могут выдерживать мгновенные токи перегрузки, в то время как устойчивый к высокотемпературной конструкции (изоляция H-класса) поддерживает стабильную работу в диапазоне от -25 ° C до 180 ° C. В качестве примера, взяв европейскую автомобильную фабрику, после замены трансформаторов аморфных сплавов, его ежегодные расходы на счет за электроэнергию были сокращены на 18%, затраты на обслуживание оборудования были снижены на 40%, а период восстановления инвестиций составлял всего 3,5 года.

4. Двойное продвижение политики и рынков
Во многих странах мира включали трансформеры из аморфных сплавов в объем субсидий повышения энергоэффективности. Например, «План повышения энергоэффективности трансформатора» в Китае требует, чтобы потеря вновь приобретенных распределительных трансформаторов без нагрузки должна соответствовать стандарту энергоэффективности первого уровня, а аморфные сплавы являются одним из немногих технических путей, которые отвечают этим требованиям. В то же время, технологические гиганты, такие как Google и Apple, дают приоритет использовать такие трансформаторы при создании новых центров обработки данных для выполнения своей приверженности 100% возобновляемой энергии.

5. Future Outlook: от технологического прорыва до экологической закрытой петли
Благодаря оптимизации процесса производства аморфных сплавов (например, технологии непрерывного обмотки Hitachi Metals), его производственная стоимость упала на 35% по сравнению с десять лет назад, а крупномасштабное применение ускорилось. Индустрия предсказывает, что к 2030 году уровень проникновения аморфных сплавов сплавов на мировом рынке распределения энергии будет увеличиваться с текущих 15% до 40%, станет основным компонентом систем интеллектуальной сетки и микросетки.