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綠色變壓器3R原則減量應(yīng)用實(shí)踐與案例

2023-11-16 09:55閱讀數(shù):543

      我國(guó)推進(jìn)實(shí)施的循環(huán)經(jīng)濟(jì)抓住了資源相對(duì)短缺而又大量消耗的癥結(jié),對(duì)解決中國(guó)資源對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸制約具有迫切的現(xiàn)實(shí)意義。有鑒于此,變壓器領(lǐng)域正在積極踐行以“減量化、再利用、資源化”的3R原則,目前各類綠色變壓器的研制已取得良好成效,進(jìn)而全力推進(jìn)全行業(yè)傳統(tǒng)生產(chǎn)制造模式和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式的根本性變革。

  循環(huán)經(jīng)濟(jì)(Circular Economy)是對(duì)物質(zhì)閉環(huán)流動(dòng)型經(jīng)濟(jì)的簡(jiǎn)稱。它是以物質(zhì)、能量梯次和閉路循環(huán)使用為特征的、以“資源→產(chǎn)品→再生資源”為主的物質(zhì)流動(dòng)經(jīng)濟(jì)模式。它改變了傳統(tǒng)工業(yè)經(jīng)濟(jì)高強(qiáng)度地開(kāi)采和消耗資源,高強(qiáng)度地破壞生態(tài)環(huán)境的物質(zhì)單向流動(dòng)模式,即“資源→產(chǎn)品→廢物”,使環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)得到了有機(jī)的結(jié)合。

  循環(huán)經(jīng)濟(jì)的主要原則是:減少資源利用量及廢物排放量,稱為減量化(Reduce);努力回收利用廢棄物,稱為再利用(Reuse);大力實(shí)施物料的循環(huán)利用系統(tǒng),稱為資源化(Recycle)。這就是著名的3R原則。

  在工業(yè)制造領(lǐng)域,隨著我國(guó)變壓器制造技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,我國(guó)很多變壓器制造企業(yè)生產(chǎn)的綠色變壓器就很好地踐行了3R原則。本文就舉例來(lái)說(shuō)明綠色變壓器在踐行3R原則方面的案例和實(shí)踐。

  一、綠色變壓器的減量化(Reduce)

  綠色變壓器中的敞開(kāi)式立體卷鐵心干式變壓器在減量化方面成果顯著,它與傳統(tǒng)變壓器相比,重量輕30%以上。

  在立體卷鐵心干式變壓器的基礎(chǔ)上,我國(guó)變壓器企業(yè)又設(shè)計(jì)出了小型化雙層預(yù)裝式變電站,核心是敞開(kāi)式立體卷鐵心干式變壓器、配合結(jié)構(gòu)緊湊的高低壓柜,使占地面積比常規(guī)方案的預(yù)裝式變電站(歐變)減少約45%,體積減少約44%;占地面積比常規(guī)低壓柜方案的組合式變壓器(美變)減少約17%。解決了城市土地資源緊張,無(wú)法安裝體積大的變壓器問(wèn)題,這是工業(yè)制造領(lǐng)域一個(gè)減量化的典型案例,具有廣闊的市場(chǎng)前景和低碳化進(jìn)步意義。

  二、綠色變壓器再利用(Reuse)典型案例

  傳統(tǒng)干式變壓器是用環(huán)氧樹(shù)脂包封,極大提高了變壓器的可靠性,但環(huán)氧樹(shù)脂包封拆解極為困難,如果用電動(dòng)工具拆解,會(huì)浪費(fèi)大量電能,如果燃燒處理,則會(huì)產(chǎn)生空氣污染,如果填埋則產(chǎn)生大量固體垃圾,而且變壓器里面的銅繞組、硅鋼片難以被再利用,造成大量的資源浪費(fèi)。

  我國(guó)變壓器企業(yè)已經(jīng)制造出一種硅橡膠干式變壓器。硅橡膠干式變壓器用硅橡膠絕緣方式替代了環(huán)氧樹(shù)脂絕緣方式。硅橡膠絕緣材料主要成分為二甲基硅氧烷和導(dǎo)熱填料,無(wú)生物毒性,在變壓器繞組生產(chǎn)、變壓器運(yùn)行過(guò)程中都對(duì)人員健康安全無(wú)害,也無(wú)廢氣、廢液排放,壽命終結(jié)材料可回收,即使填埋也不污染土壤。硅橡膠變壓器生產(chǎn)過(guò)程的用電量?jī)H是傳統(tǒng)變壓器生產(chǎn)用電量的15%。最可貴的是,硅橡膠與金屬材料不粘,用簡(jiǎn)單方法即可將硅橡膠與金屬導(dǎo)線分離,并分類回收,從而事使變壓器內(nèi)部的銅、鐵等材料可以被再利用。

  就變壓器而言,再回收利用變壓器里面的金屬材料,對(duì)低碳環(huán)保具有重大意義。以2016年為例,我國(guó)每年從廢舊變壓器可拆解46.3萬(wàn)噸銅,這些銅經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單加工成為再生銅,而再生銅生產(chǎn)的單位能耗僅為礦產(chǎn)銅的20%,每利用1噸再生銅,可少開(kāi)采礦石130噸,少產(chǎn)生2噸SO2、13.1公斤 NOx和100多噸工業(yè)廢渣,節(jié)能87%,廢銅回收利用溫室氣體減排效率為14tCO2e/t廢銅。按照每年46.3萬(wàn)噸再生銅計(jì)算,每年可少開(kāi)采礦石6000萬(wàn)噸,少產(chǎn)生S02 92萬(wàn)噸,少產(chǎn)生工業(yè)垃圾4600萬(wàn)噸。

  由此可見(jiàn),用硅橡膠替代環(huán)氧保樹(shù)脂作為干式變壓器的絕緣材料,可以大量回收過(guò)去干式變壓器中難以回收的大量金屬材料,可以對(duì)低碳經(jīng)濟(jì)做出巨大貢獻(xiàn)。硅橡膠作為變壓器的絕緣材料用來(lái)包封變壓器徹底解決了環(huán)氧樹(shù)脂包封干式變壓器的環(huán)保和再利用問(wèn)題。

  另外我國(guó)變壓器企業(yè)還制造出敞開(kāi)式干式變壓器,該變壓器采用芳綸絕緣紙、單組份環(huán)保型絕緣漆,以及聚酰亞胺薄膜構(gòu)成的絕緣系統(tǒng),其中芳綸絕緣紙為全球公認(rèn)的高品質(zhì)環(huán)保材料,燃燒時(shí)主要產(chǎn)生物為碳水化合物,材料阻燃、自熄無(wú)毒??扇嘉锖肯鄬?duì)于環(huán)氧樹(shù)脂干式變壓器下降約85%。敞開(kāi)式干式變壓器克服了環(huán)氧樹(shù)脂包封帶來(lái)的變壓器內(nèi)部金屬材料回收困難的缺點(diǎn),可以非常容易回收變壓器內(nèi)部的金屬材料,使變壓器再利用水平大幅度提升。

  三、綠色變壓器資源化(Recycle)方面的進(jìn)步

  在目前低碳經(jīng)濟(jì)的環(huán)境下,資源化也可以理解為低碳化即用更低碳材料替換高碳排放的材料,同時(shí)循環(huán)使用減少碳排放。在此領(lǐng)域,綠色變壓器也有巨大技術(shù)進(jìn)步。

  植物油變壓器在國(guó)際上很早被使用,我國(guó)近年來(lái)?yè)碛辛俗约旱闹参镉蜕a(chǎn)線,同時(shí)開(kāi)發(fā)了多種型號(hào)的植物油變壓器。植物油變壓器將大規(guī)模替代傳統(tǒng)油浸式變壓器中的礦物油,成為電力綠色變壓器應(yīng)用方面又一個(gè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。

  天然酯絕緣油(植物油)全生命周期的碳排放量?jī)H為傳統(tǒng)礦物油的1.5%左右,同時(shí)植物油一個(gè)月降解率超過(guò)98%,不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染,不會(huì)危害人體健康。

  從上述我國(guó)變壓器綠色發(fā)展案例來(lái)看,我國(guó)變壓器制造企業(yè)遵循循環(huán)經(jīng)濟(jì)的3R原則,通過(guò)發(fā)展減量化(Reduce)、再利用(Reuse)、資源化(Recycle)的先進(jìn)制造技術(shù),使我國(guó)的綠色變壓器在低碳化方面取得了巨大進(jìn)步,成為我國(guó)工業(yè)低碳化發(fā)展貢獻(xiàn)了一個(gè)典型的、先進(jìn)的、具有示范意義的案例,而且上述案例中提到的綠色變壓器,不僅在循環(huán)經(jīng)濟(jì)、低碳化方面有巨大進(jìn)步,在變壓器的安全可靠、高效節(jié)能、響應(yīng)用戶需求方面相比傳統(tǒng)變壓器也有明顯的提升和進(jìn)步。

  我國(guó)綠色變壓器的發(fā)展,不僅較好地滿足了當(dāng)前工業(yè)領(lǐng)域“綠色化”的市場(chǎng)需求,也為推進(jìn)我國(guó)“雙碳”戰(zhàn)略的實(shí)施發(fā)揮了積極作用。

  為我國(guó)綠色制造做出貢獻(xiàn),也是世界電氣裝備轉(zhuǎn)型升級(jí)中的一道亮麗的成績(jī)。

(來(lái)源:機(jī)經(jīng)網(wǎng))

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