新能源发展趋势与绝缘材料发展机遇.pptx

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,Page,#,单击此处编辑母版标题样式,姜其斌,株洲时代电气绝缘有限责任公司，湖南 株洲,412000,新能源发展趋势与绝缘材料发展机遇,Page,2,新能源及其发展,关键绝缘材料的发展机遇,耐电晕绝缘材料的研究,绝缘浸渍树脂的研究发展,高性能绝缘材料的发展趋势,时代绝缘的发展,报告内容,Page,3,当前能源和生态形势,Page,4,CO,2,的排放发展,Page,5,新能源类型,目前国内主要发展的新能源：,水电、风电、太阳能发电、核电、海上发电,(,潮汐、风电）、生物质能发电,锂电、光伏、风能、核电、稀土、电动汽车。,特点：,环保、低碳,潜能巨大,都存在着国家政策的支持和倾斜,不受地缘影响或者影响有限（很小）；,Page,6,中国发展的发电装机预测,Page,7,环境保护和节能降耗是当今社会、经济发展的两个重要主题。国家已经针对这两个方面做出了明确战略部署，实施了新能源产业战略发展计划，实现,2020,年非化石能源占一次能源消费比重达到,15%,的能源调整。在最新的国家“十二、五”规划,5,万亿投资中，约有,60%,将用于核电、风电、太阳能、水电等新能源的投资。,积极发展新能源，大力推进节能降耗，加大水电、核电、风电、太阳能等绿色能源的开工规模，加快能源基地建设，是实现环境保护的重要途径。这也让,电力装备制造业,的发展也走上了快速发展的通道。而新型材料的发展将在新能源中扮演极其重要的角色，,绝缘材料的发展,获得了难得的发展机遇。,环境保护与节能国家政策,Page,8,在积极发展新能源的同时，由于环境污染和资源匮乏等问题日趋严重，减少二氧化碳排放的节能技术日渐成为科学研究的热点，开发先进而有效的节能降耗新技术也成为过程工业研究的一大热点问题。其中最关键的要点还是新型高效能材料的工程化应用。,因此节能减排，低碳经济既是社会责任和社会动力，有着强大的经济动力，将会迎来巨大的发展机遇。,综述文章重点阐述了风力发电、水电以及太阳能发电的发展趋势，简单剖析了产业发展的瓶颈，展望了电力装备制造中几种关键绝缘材料的发展趋势。,国家节能政策,Page,9,2008,年中国电力装机构成,Page,10,2020,年中国电力装机构成,Page,11,图,1,：,2009-2020,年我国风电装机预测（单位：万千瓦）,风能的发展,Page,12,近年来，一大批具备实力的公司开始进入风电设备研发与生产领域，国内风电设备制造企业不断增加，国内外风电设备制造如,VESTAS,、,GE,、,SUZLON,、金风科技、东方电气、大连华锐等公司也开始在内地陆续建厂，使风电设备配件及材料需求呈供不应求的态势。,与风电产业迅猛发展形成日渐鲜明对比的国家电网建设的滞后现状：,风电并网接入难、,风电调峰能力不够、,风电送出受限等阻力，导致产能迅速过剩。,现在风电设备制造已经成为国家的调控重点产业。,风能发展的问题,Page,13,太阳能发电的发展,Page,14,太阳能光伏发电的优点,Page,15,96,178,261,343,425,507,589,671,754,836,918,1000,0,300,600,900,1200,2009,2010,2011,2012,2013,2014,2015,2016,2017,2018,2019,2020,图,2:2010-2020,年中国太阳能发电装机容量预测（单位：万千瓦）,太阳能发电容量预测,Page,16,高倍聚光太阳能电池,Page,17,薄膜太阳电池,Page,18,投入项目,金额百万美元）,光伏电池,152,太阳能集中转换,98.2,太阳能系统集成,30.7,市场转化,21.5,表,1,：,2010,年太阳能产业的投资预算,太阳能的发展,Page,19,太阳能光伏发电的缺点,Page,20,最近,5,年，全世界光伏行业的年增长率保持在,50%,左右。随着欧美日本光伏发电技术的成熟，光伏发电产业市场成熟且在低碳经济形势下继续呈现强劲增长态势，在新能源中的比例还会提高。我国在政策支持下，产业规模迅速扩大，国内市场规模已达数百亿，而且呈现爆发式增长。太阳能的利用也成为世界上发展速度最快的绿色能源之一。,关键材料制造技术欠缺；,逆变电源技术和产能还有待提升；,系统集成能力仅处于示范阶段；,光伏微电网系统关键技术；,光伏并网逆变器的实时控制；,远程监控技术还不成熟。,太阳能发展问题,Page,21,水力发电的发展,中国水电将在,2015,年前完成,7000,万,-8000,万千瓦的新增装机容量。,为实现,2020,年节能减排目标，届时水电装机容量须达到,3.8,亿千瓦。水电至少要出力,9%,。,2020,年前，,40,个装机,100,万,KW,以上的特大型小水电基地，,10,个装机,500,万,KW,以上的小水电强省,。,7000,万千瓦,-8000,万千瓦能拉动,8000,亿的投资规模。“其中,40%-50%,将用于大坝建设，建材、水泥、钢材等产业会受益；,20将投到发电设备制造业。,Page,22,减少二氧化碳的排放；,有变废为宝的科研发展和举措。（自主研发二氧化碳聚合物、收集二氧化碳）。,节能减排产业发展,Page,23,电力装备制造业发展,从电力系统的装备发电,电力系统的装备输变电 很好的发展,电力系统的用电,这也让电力系统装备用的绝缘材料有良好的发展机遇。,电机的寿命主要取决于绝缘的寿命,主要装备：电机寿命的影响因素,Page,25,绝缘结构的发展历程,Year 1940,21.36 mm,80.36 mm,(4.6 mm),Year 1960,20.41 mm,78.89 mm,(4.1 mm),Year 1911,128.45 mm,42.4 mm,(15.1 mm),Year 1980,19.01 mm,73.64 mm,(3.4 mm),2000,17.1 mm,69.82 mm,(2.5 mm),虫胶云母片,沥青云母片,环氧云母带,环氧玻璃布云母带,环氧聚酯薄膜云母带,Page,26,绝缘材料的发展趋势,节能与新能源发展方向的发展速度均很快。风电的发展速度超过了核电。,这些电力装备制造业中有大量的绝缘材料的制造机遇。,绝缘材料的发展朝着有利于节能，减排、低碳经济的方向进一步的发展。（比如：薄膜）,各种类型的绝缘材料均在绝缘结构设计思路上有了显著的变化。,新型的绝缘材料不断扩充，要求发展耐高压、耐热绝缘,无溶剂无公害绝缘,复合绝缘,耐腐蚀、耐水、耐油、耐深冷、耐辐照及阻燃材料。,Page,27,新型绝缘材料（耐电晕绝缘材料）,-,理论研究,复合电磁线匝间区域绝缘层电晕试验后的对比,传统复合电磁线 耐电晕复合电磁线,复合电磁线匝间区域绝缘层电晕试验后的结构示意图,传统复合电磁线的绝缘层随着电晕放电的持续而发生高分子材料的降解，耐电晕复合电磁线的绝缘层也随着电晕放电的持续而发生高分子材料的降解，但面漆中大量超细无机填料却遗留在绝缘表面，并且逐渐填充在匝间的气隙中。,Page,28,新型绝缘材料（耐电晕绝缘材料）,-,产品研制,产品研制关键环节,表面状态研究,表面改性剂选择,改性工艺选择,干燥工艺选择,表面改性研究,纳米材料分散液制备,原位聚合工艺,漆包线研制,铜材要求,漆包工艺确定,耐电晕漆的厚度,性能检测,溶剂性质,分散剂选择,润湿剂选择,分散手段的确定,漆包线树脂确定,合成工艺,参数调控,结构分析,Page,29,新型绝缘材料（耐电晕绝缘材料）,-,产品研制,耐电晕漆包线应用情况,线圈,嵌线后的定子,绝缘处理后的定子,TQB101B,型电机,电动汽车,Page,30,美国西屋公司,不饱和聚酯树脂浸渍漆体系,环氧酸酐不饱和聚酯树脂苯乙烯活性稀释剂浸渍漆体系,环氧酸酐苯乙烯活性稀释剂浸渍漆体系,环氧酸酐环氧活性稀释剂体系,美国西屋公司的,Theralastic,绝缘是目前世界上大型高压电机少胶,VPI,绝缘的典型代表。,德国西门子公司,环氧酸酐不饱和聚酯苯乙烯活性稀释剂浸渍漆体系,纯环氧酸酐浸渍漆体系,德国西门子公司的,Micalastic,绝缘是目前世界上最先进的中型高压电机少胶,VPI,绝缘。,ISONLA,公司,有机硅硅乙烯基和硅氢加成浸渍漆体系,ISONLA,公司的有机硅浸渍漆体系绝缘是目前世界上大功率牵引电机的绝缘系统,电机绝缘浸渍树脂的发展,Page,31,绝缘浸渍漆的发展越来越明确在如下几个方向：,向更高的耐热等级发展；,由无溶剂漆向少污染、无污染、水溶剂的环保型漆转变；,向着无气味、低气味方向的浸渍树脂方向发展；,向低温快固化发展，适应机械化、自动化浸渍工艺的要求的浸渍漆方向发展；,向有着特殊性能如耐电晕、耐冷媒、耐盐雾、紫外线等的绝缘浸渍漆方向发展。,绝缘浸渍树脂发展方向,Page,32,绝缘树脂,合成及改性技术,大功率牵引电机用绝缘材料及其结构研究,（有机硅）,兆瓦级风力发电机绝缘材料及其结构的研究与材料产业化,直线电机用绝缘材料国产化研究,高压电机用绝缘浸渍漆的研究（环氧酸酐）,薄膜云母带系列产品研究及产业化,表面绝缘漆,有机硅浸渍漆样品,聚酯亚胺浸渍漆样品,时代绝缘核心技术发展,浸渍线圈,Page,33,低粘度,浸渍漆 高触变树脂体系，,可得到触变性产品,显著的散热性能,和降噪效能,高介电强度,良好的粘结强度；优异的耐化学和耐潮湿性,极好的储存稳定性,低挥发物,，气味小,优异的使用历史,预催化，单组分，高稳定性,绝缘浸渍树脂关注的重要性能,绝缘浸渍树脂发展方向,Page,34,低胶含量聚酯薄膜云母带产品,聚酰亚胺薄膜云母带产品,有机硅少胶云母带产品（有机硅绝缘结构）,柔软复合材料制品,200,级以上云母带制品,云母带与薄膜产品发展方向,Page,35,绝缘结构设计及应用技术；,绝缘树脂合成及改性技术；,高分子材料复合与制备应用技术；,特种电磁线及绝缘应用技术；,装备和分析检测技术。,时代绝缘核心技术,Page,36,特种电磁线系列,：,聚酰亚胺薄膜烧结聚酯薄膜粉云母带绕包铜扁线,耐电晕薄膜烧结电磁线（机车电机、动车电机用）,各级别的丝包绕组线,纸包绕组线,漆包绕组线,换位导线,特种电磁线系列,Page,37,特种电磁线产品,双玻璃丝包薄膜绕包铜扁线具有较强的机械强度和过载能力，自粘性良好,FCR,薄膜绕包线适于电力机车线圈绕组,Kapton,薄膜绕包线适于动车线圈绕组,聚酰亚胺薄膜绕包线耐电压性能、耐过载性能、耐电晕性能均好，适于大、中型高压电机、电器绕组,Nomex,纸包线适用于干式变压器绕组及起重电磁铁绕组上，可代替聚酰、聚酯亚胺漆包扁线,纸包线适用于油浸变压器中耐电压性能良好,云母绕包线、聚酰亚胺薄膜,/,云母绕包线适用于,1.5MW,风力发电机用,玻璃丝包线具有较强的机械强度和耐过载能力,云母绕包线适用于高压电机绕组,Page,38,电力装备制造业的发展日新月异，这也给绝缘材料的产业发展带来了极好的机遇，但是必须不断利用节能减排和低碳技术新成果才能有更好的发展机会。,作为绿色能源产业的主要的材料供应商，绝缘材料行业的发展必须重点抓出节能减排，低碳经济给我们带来的机遇，勇敢面对挑战，做好绝缘材料的研究开发工作。,结束语,Page,39,个人承担的国家、省部级项目,姜其斌，博士，教授级高级工程师，从事绝缘材料的研究开发工作，联系电话,0731-27626996,，,E-mail:,jiangqibin,。,感谢如下国家、省部级项目的支持：,国家,863,计划项目，电动汽车电机用高性能低成本绝缘材料及其结构的研究（,2006AA11A178,）；,湖南省经济委员会企业技术创新项目，高压变频环境用纳米级耐电晕聚酰亚胺材料的开发与应用；（,2005,年）,中国南车科技项目：轨道交通机车牵引电机的关键绝缘材料项目（南车技,2007102,号）,湖南省推进新型工业化,“,双百,”,工程项目，轨道交通用绝缘材料及功能材料的产业化。（,2008,年）,Page,40,谢谢！,