Cable y cable solar: el vínculo que conecta el futuro de la energía

En la actual ola de transformación energética, la transmisión de energía es crucial. Los cables son clave para la transmisión de energía, y los cables solares representan una nueva fuerza en el campo de las nuevas energías. Este libro explorará la relación entre ambos y le desvelará el misterio.

I. Introducción
En la era actual del rápido desarrollo tecnológico, los campos de la transmisión y el uso de energía están en constante evolución. El cable, como componente fundamental para la transmisión de energía, se aplica ampliamente en diversas industrias y situaciones de la vida cotidiana. Con la creciente demanda de energías renovables, el cable solar, diseñado específicamente para sistemas de generación de energía solar, desempeña un papel crucial en el nuevo campo energético. Aunque parecen independientes entre sí, en realidad están estrechamente conectados y, en conjunto, construyen una red moderna de transmisión de energía, contribuyendo al desarrollo sostenible de la humanidad.

II. Conocimientos básicos y amplias aplicaciones del cable
(I) Definición y estructura
Un cable suele constar de uno o más conductores aislados, recubiertos con una o más capas de fundas protectoras para garantizar la transmisión segura y estable de la electricidad. Su estructura básica incluye conductores, capas de aislamiento, capas de blindaje (algunos cables las incorporan) y cubiertas. Los conductores suelen estar hechos de materiales metálicos con buena conductividad eléctrica, como el cobre o el aluminio. Las capas de aislamiento utilizan sustancias aislantes como caucho y plástico para evitar fugas de corriente. Las capas de blindaje se utilizan para reducir las interferencias electromagnéticas externas, y las cubiertas protegen la estructura interna del cable de daños mecánicos, corrosión química y factores ambientales.

(II) Áreas de aplicación tradicionales
Campo de la construcción
En el sistema de suministro eléctrico de los edificios, los cables recorren diversas habitaciones y plantas, suministrando electricidad para iluminación, electrodomésticos, ascensores, etc. Desde la caja de distribución hasta cada terminal eléctrico, se configuran cables de diferentes especificaciones según la carga para garantizar la eficiencia y la seguridad de la distribución eléctrica. Por ejemplo, en edificios residenciales de gran altura, se instalan numerosos cables eléctricos en los huecos, conectando las cajas de los contadores de electricidad de cada vivienda con las cajas de distribución interiores para satisfacer las necesidades eléctricas diarias de los residentes.

Producción industrial
Todo tipo de equipos de producción en fábricas, como máquinas herramienta, motores y líneas de producción automatizadas, dependen de cables para transmitir energía y señales de control. Los cables industriales deben tener mayor resistencia a la tensión, a las altas temperaturas y al desgaste para adaptarse al exigente entorno de producción. En las acerías, cables de alta resistencia conectan grandes hornos de acero y diversos equipos de elevación, resistiendo las pruebas de alta temperatura y carga para garantizar la continuidad y estabilidad del proceso de producción.

III. Características del cable solar y su papel clave en los sistemas de energía solar

(I) Requisitos de desempeño únicos
Resistencia a la intemperie
El cable solar está expuesto a la intemperie durante largos periodos y debe soportar la luz solar directa, la radiación ultravioleta, los cambios de temperatura, la humedad, el viento, la arena y otros factores naturales. Por lo tanto, su cubierta está hecha de plásticos especiales con excelente resistencia a la intemperie, como el polietileno reticulado (XLPE) o el cloruro de polivinilo (PVC). Estos materiales resisten eficazmente la degradación de los rayos ultravioleta, previenen el envejecimiento y el agrietamiento de la cubierta del cable y garantizan el rendimiento del aislamiento y la resistencia mecánica del cable durante un uso prolongado.

Resistencia ultravioleta
Los rayos ultravioleta son uno de los principales factores que causan el envejecimiento de los materiales de las cubiertas de los cables. Solar Cable mejora su resistencia a los rayos ultravioleta mediante la adición de aditivos como estabilizadores ultravioleta y antioxidantes. Estos aditivos pueden absorber la energía de los rayos ultravioleta e impedir que destruyan las cadenas moleculares de los materiales del cable, prolongando así su vida útil. Los experimentos demuestran que el rendimiento de un cable solar especialmente formulado puede seguir cumpliendo con los requisitos de los sistemas de generación de energía solar incluso después de estar expuesto continuamente a la intemperie durante muchos años.

Resistencia a altas y bajas temperaturas
El rango de temperatura ambiente de trabajo de los sistemas de generación de energía solar es relativamente amplio, con variaciones que van desde inviernos fríos hasta veranos calurosos, con variaciones de temperatura que pueden superar decenas de grados Celsius. El cable solar debe mantener una buena flexibilidad y un buen rendimiento eléctrico en estas condiciones de temperatura. Sus materiales de aislamiento y revestimiento cuentan con un tratamiento especial para evitar que se vuelvan quebradizos, endurecidos a bajas temperaturas y que no se ablanden ni fluyan a altas temperaturas, lo que garantiza el funcionamiento normal del cable en entornos con temperaturas extremas. Por ejemplo, en centrales solares en zonas desérticas, las temperaturas máximas diurnas pueden superar los 50 °C y las mínimas nocturnas pueden descender por debajo de los 0 °C. Sin embargo, el cable solar puede transmitir electricidad de forma estable para garantizar el funcionamiento estable de la central.

(II) Papel en los sistemas de generación de energía solar
Conexión del módulo
El cable solar conecta los módulos de paneles solares para formar un conjunto de baterías. En este proceso, la calidad y el rendimiento del cable afectan directamente la eficiencia y estabilidad de la transmisión de energía entre los paneles. Un cable solar de alta calidad garantiza una transmisión de corriente entre los módulos con bajas pérdidas, reduciendo las pérdidas de energía causadas por un contacto deficiente o una resistencia excesiva y mejorando la eficiencia de generación de energía de todo el sistema solar. Por ejemplo, en grandes centrales fotovoltaicas terrestres, miles de paneles solares se conectan en serie y en paralelo mediante cable solar para formar una enorme matriz de generación de energía. Cualquier fallo en la conexión del cable, en cualquier parte, puede afectar la generación de energía de toda la central.

Conexión con inversor
El inversor es uno de los dispositivos principales del sistema de generación de energía solar. Convierte la corriente continua generada por los paneles de baterías en corriente alterna para uso doméstico o conexión a la red eléctrica. El cable solar conecta el conjunto de baterías con el inversor y le transmite corriente continua para su conversión. En este enlace, la capacidad de conducción de corriente del cable debe cumplir con los requisitos del sistema para garantizar el funcionamiento normal del inversor y evitar problemas de seguridad o daños en el equipo causados por sobrecargas. Asimismo, el apantallamiento del cable también es fundamental, ya que reduce las interferencias electromagnéticas generadas durante la transmisión de corriente continua y garantiza la estabilidad del funcionamiento y la calidad de la energía del inversor.

Cableado del sistema y transmisión de potencia
Además de la conexión de los módulos y la conexión con el inversor, Solar Cable también se encarga del cableado y la transmisión de energía de todo el sistema de generación de energía solar. La corriente alterna de salida del inversor se transmite a través del cable hasta la caja de distribución y luego se distribuye a diversos equipos eléctricos o se conecta a la red eléctrica. En este proceso, Solar Cable realiza la conexión e integración con los cables tradicionales, creando conjuntamente un enlace completo de transmisión de energía. Por ejemplo, en sistemas de generación de energía solar distribuida en azoteas, Solar Cable se tiende desde los paneles del techo a lo largo de las paredes o conductos de cables hasta la caja de distribución interior. Posteriormente, se utilizan cables convencionales para transmitir energía a los equipos eléctricos domésticos, aprovechando el consumo local de energía solar y el excedente de energía para inyectarlo a la red eléctrica.

IV. La conexión y la influencia mutua entre el cable y el cable solar
(I) Herencia tecnológica e innovación
Los cables solares han heredado, en cierta medida, las tecnologías y procesos de fabricación de los cables tradicionales, como el trenzado de conductores, la extrusión de capas de aislamiento, el trenzado de capas de blindaje y el recubrimiento de cubiertas. Sin embargo, para satisfacer las necesidades específicas de los sistemas de generación de energía solar, han implementado numerosas innovaciones en la selección de materiales, el diseño estructural y la optimización del rendimiento. Por ejemplo, han adoptado nuevos materiales de aislamiento y de cubierta resistentes a altas temperaturas y a la intemperie, y han optimizado la forma y el tamaño de la sección transversal del cable para mejorar la capacidad de conducción de corriente y la disipación térmica. Estas tecnologías innovadoras, a su vez, aportan nuevas ideas y orientan el desarrollo de la industria tradicional de cables e impulsan el progreso de toda la tecnología de cables.

(II) Comunalidad de normas y especificaciones
Si bien el cable solar tiene requisitos de rendimiento y escenarios de aplicación específicos, sigue muchos principios y estándares comunes con el cable tradicional en términos de rendimiento eléctrico básico, estándares de seguridad y especificaciones de calidad. Por ejemplo, ambos deben cumplir con ciertos indicadores de seguridad eléctrica, como resistencia a la tensión, resistencia de aislamiento y resistencia al fuego, y deben cumplir con las normas nacionales e internacionales de fabricación de cables y las especificaciones de instalación pertinentes. Esta característica común permite a las empresas fabricantes de cables expandir su producción de cable solar dentro del sistema de producción y el marco de control de calidad existentes, reducir los costos de producción y, al mismo tiempo, garantizar la calidad y confiabilidad del cable solar, así como promover su promoción y aplicación en el mercado.

(III) Sinergia entre la demanda del mercado y el desarrollo industrial
Con el continuo crecimiento de la demanda mundial de energía limpia, el mercado de generación de energía solar está mostrando una tendencia de auge, que impulsa directamente la demanda del mercado de cable solar. El desarrollo de la industria del cable solar, a su vez, promueve el ajuste estructural y la modernización de toda la industria del cable. Por un lado, las empresas de cable tradicionales han aumentado su inversión en investigación, desarrollo y producción de cable solar para satisfacer la demanda del mercado de nuevos cables de energía. Por otro lado, el desarrollo del cable solar también ha atraído más capital y tecnología a la industria del cable, promoviendo la innovación tecnológica y la integración industrial en la industria. Por ejemplo, algunas empresas de cable emergentes se centran en la investigación, el desarrollo y la producción de cable solar . Confiando en sus ventajas tecnológicas y participación de mercado en el campo de las nuevas energías, han emergido gradualmente en la industria y se han convertido en una nueva fuerza impulsora para el desarrollo de la industria del cable.