グリーンエネルギーの諸刃の剣：風力発電所と太陽光発電所のケーブルの新たな課題

世界的な風力発電と太陽光発電への移行は、気候変動対策における画期的な一歩です。しかし、このグリーン革命は、これらの再生可能エネルギーシステムの生命線となるケーブルに、特異かつ厳しい課題をもたらします。従来の電力インフラとは異なり、風力発電所と太陽光発電所は過酷で変化の激しい環境で稼働するため、信頼性、効率性、安全性を確保するために特殊なケーブルが必要となります。

1. 環境の極限
風力発電所は、多くの場合、沖合または沿岸部の露出した地域に設置されており、ケーブルは常に湿気、塩水による腐食、波や潮汐による機械的ストレスにさらされています。太陽光発電所は、通常、太陽が降り注ぐ砂漠地帯に設置されるため、ケーブルは強烈な紫外線、温度変化、研磨性の粉塵にさらされます。これらの条件では、ケーブルの耐久性が向上します。

• 耐候性: ジャケットは紫外線、オゾン、微生物の増殖に耐える必要があります。

• 温度許容範囲: ケーブルは -40°C ～ 90°C の範囲で確実に動作する必要があります。

• 耐薬品性および耐腐食性: 材料は塩分、酸、アルカリに耐える必要があります。

2. 電気的ストレス
太陽光発電と風力発電には動的な電気条件が伴います。

• DC 電圧の課題: 太陽電池アレイは最大 1500V の電圧で直流 (DC) を生成するため、劣化を防ぐために堅牢な DC 絶縁システムを備えたケーブルが必要です。

• 部分放電のリスク: インバーターやコンバーターの急速な切り替えにより電圧スパイクが発生し、絶縁体の摩耗が加速されます。

• 高調波とノイズ: パワーエレクトロニクスは高調波を発生させるため、電磁干渉 (EMI) を防ぐためにシールドケーブルが必要になります。

3. 機械力学
風力タービンでは、ケーブルは継続的な動きに耐えなければなりません。

• 柔軟性とねじれ耐性: タワーからナセルまでのケーブルは、その寿命を通じて何百万回もねじれや曲げを受けます。

• ドラッグ チェーンの互換性: 内部タービン ケーブルは、ガイド付き曲げシステムで障害なく機能する必要があります。

  
  

4. 安全性とコンプライアンス
再生可能エネルギーケーブルは厳格な国際基準を満たす必要があります。

• 難燃性：炎の広がりを防止するための IEC 60332-1。

• ハロゲンフリー設計: 火災時の有毒ガスの放出を防ぐ IEC 60754-2。

• 耐候性テスト: 太陽光および風力ケーブル認証のための UL 4703 および テュフ 英語 50618。

5. ソリューションを推進するイノベーション
これらの課題に対処するために、メーカーは次のようなケーブルを開発しています。

• 熱安定性のための架橋ポリオレフィン (XLPO/XLPE)。

• 安全性を考慮したハロゲンフリー難燃性（HFFR）化合物。

• 銅編組またはテープによる EMI シールド。

• げっ歯類からの保護と機械的強度を考慮した装甲設計。

グリーンエネルギーへの移行は、自然の過酷な条件、電気的ストレス、そして機械的要求に耐えられるケーブルにかかっています。ケーブル業界は、材料科学の革新と厳格な試験を通じて、再生可能エネルギーの成長を支え続け、持続可能な未来を支えるインフラが、革新的であると同時に、強靭であることを保証します。