Na pozadí globální energetické strukturální transformace předložil rozsáhlý přístup k obnovitelným zdrojům energie, jako je sluneční a větrná energie, pro energetický systém nové technické požadavky. Jako jedno ze základních zařízení distribuční sítě se amorfní slitiny suchý typ transformátory stávají důležitou technickou možností pro podporu efektivního využití obnovitelné energie díky jejich jedinečným materiálovým vlastnostem.
1. Průlom v technické přizpůsobivosti způsobené materiální inovací
Neuspořádaná atomová struktura tvořená procesem rychlého tuhnutí amorfních materiálů z lehkých slitin jim dává magnetické vlastnosti, které jsou bezkonkurenčními listy křemíkové oceli bezkonkurenční. Experimentální údaje ukazují, že donucovací síla amorfní jádra slitiny je pouze 1/5 síly konvenční orientované křemíkové oceli a ztráta hystereze je snížena o 60-80%. Tato funkce má významné výhody při řešení volatility výroby obnovitelné energie: Když solární fotovoltaické pole zažije náhlý pokles energie v důsledku oblačnosti nebo když větrná turbína narazí na turbulenci a způsobuje nestabilní výstup, může reagovat transformátor na změny zatížení, což zabrání problému s teplotou způsobeným způsobeným akumulací ztráty hystereze u tradičních transformátorů. Testy prováděné Národní laboratoří obnovitelné energie ve Spojených státech ukazují, že v přerušovaných scénářích výroby energie je rychlost dynamické odezvy transformátorů amorfní slitiny 32% rychlejší než konvenční produkty, což účinně zlepšuje stabilitu systému.
2. Superpoziční účinek výhod energetické účinnosti v průběhu životního cyklu
Systém obnovitelné energie zdůrazňuje environmentální přínosy celého životního cyklu a vlastnosti energetické účinnosti amorfních transformátorů slitiny jsou s tím velmi konzistentní. Jako příklad, který vezme přes-up-up transformátor 2MW fotovoltaické elektrárny, může použití amorfní slitiny snížit ztrátu bez zatížení na 20% konvenčních produktů. Pod podmínkou průměrné roční operace 8 760 hodin může jedno zařízení ušetřit více než 26 000 kWh elektřiny ročně. Ještě důležitější je, že účinnost tohoto typu transformátoru může stále zůstat nad 98,5% při lehkém zatížení 20%, což dokonale odpovídá stavu provozu s nízkým zatížením fotovoltaických elektráren během nočního odstavení a deštivého počasí. Německé údaje o certifikaci TüV ukazují, že spojování amorfních transformátorů slitiny k distribuovaným systémům větrných energetických energií může snížit celkové ztráty energie o 1,8-2,3 procentního bodu, což je ekvivalentní prodloužení ekvivalentních hodin využití zařízení na výrobu energie o 120–150 hodin/rok.
3. vývoj kompatibility systému v prostředí inteligentní mřížky
Vzhledem k tomu, že míra penetrace obnovitelné energie převyšuje kritický bod 15%, je poptávka po inteligentním vybavení energetickým systémem stále výraznější. Transformátory suchého typu amorfní slitiny používají technologii epoxidové pryskyřice vakuové lití, mají úroveň ochrany IP54 a izolační systém třídy F a mohou být přímo nasazeny v drsných prostředích, jako je vlhkost a slaný sprej, což je vysoce kompatibilní s požadavky na instalaci offshore větrné energie a pouštní fotovoltaiky. Nejnovější technologický vývoj ukazuje, že produkty třetí generace, které integrují inteligentní moduly, jako je měření teploty optických vláken a monitorování částečného vypouštění, dosáhly propojení dat se systémy řízení energie. Například dánská větrná farma na moři úspěšně zkrátila dobu umístění poruchy z průměru 45 minut na 8 minut nasazením inteligentních amorfních transformátorů slitiny, přičemž zvýšila přesnost odezvy reaktivních kompenzačních zařízení o 40%.
V současné době výrobní náklady amorfní slitiny suchý typ transformátory je stále o 20-25% vyšší než u tradičních produktů, ale účetnictví nákladů na celý životní cyklus ukazuje, že jeho 5-7 let výhod pro úsporu energie může vyrovnat počáteční investiční rozdíl. S postupem technologie přípravy materiálu se očekává, že do roku 2025 překročí výrobní kapacita globálního amorfního proužku a snížení nákladů způsobené efektem měřítka urychlí popularizaci technologie. Aplikace takových vysoce účinných transformátorů, která je řízena cílem neutrality uhlíkové neutrality, nejen zlepší ekonomiku systémů obnovitelné energie, ale také podpoří vývoj energetické infrastruktury směrem k nízkohlíkovým a inteligentním směrům a poskytne klíčovou technickou podporu pro budování nových energetických systémů.3333333