输配电

国内首套摩擦纳米发电技术挂网运行

2021-08-05 11:20:29 上游新闻 作者:文翰

从7月开始,重庆既有连晴高温,又有强对流天气。但就在如此天气条件下,截至8月3日,国网重庆电科院自主研发的“纳电赋能线路天眼”装置已成功在重庆铜梁110千伏天云线输电线路10处挂网连续稳定运行33天,这也标志着国内首套摩擦纳米发电技术在供电线路的推广应用已进入成熟推广阶段,将对电网的安全可靠运行提供更加坚实的技术保障。

国网重庆电科院相关人士介绍,随着能源互联网的快速建设,大到“西电东送”跨区域联网,小到城市配电“血液动脉”,输电线路的“桥梁”作用举足轻重,如何确保“桥梁”稳固、畅通就成为了保证电网安全稳定运行的核心要求。通过输电线路在线监测装置能够对其工作状况进行全方位、多功能的实时监测、预警,将潜伏性故障消灭于萌芽之中,大幅降低输电线路遭受破坏风险。

在以往,在线监测装置如何取能一直是困扰线路稳定、可靠、有效监测的关键因素,传统以锂电池、太阳能为主取的能方式受到续航功能弱、维护成本高等因素制约,无法实现全天候、低维护的能源自供给功能。针对该问题,国网重庆电科院首创将新型摩擦纳米发电技术运用至电力场景,作为基于摩擦纳米发电技术的输电线路绿色供能监测装置,通过输电线路微风振动机械能转化为电能,解决了在线监测装置在输电线路复杂环境中的持续供能弱、使用寿命短、维护成本高问题,实现全天候、长寿命、免维护的绿色自供能,拓展新能源技术的应用场景,让科技助力实现“碳中和、碳达峰”。

据悉,独立、完善的自主知识产权保证该装置能够实现微米级采能,即便在微风振动200微米振幅的情况下,输出功率可达200微瓦,相较于传统压电或电磁感应技术输出功率可提高5倍以上,独创的零功耗闸流开关,电能管理效率提升超过30%,配合基于电力场景结构设计IP66防护外壳,保证该装置在高温、暴雨、狂风等恶劣天气条件下持续发电工作1亿5千万余次,使用寿命超过10年。

此外,通过并联纳米发电模块,能够实现更多能量采集和更大功率输出,在成果推广阶段,可根据客户对电源输出功率需求,匹配相应功率的纳米发电和能量管理模块,实现供电模块化“菜单式”定制服务,拓展诸如智慧城市物联网传感生态圈建设等更多应用场景。

目前,“纳电赋能线路天眼”装置实现了输电线路温度、弧垂、振动参数的自供能监测,相关功能性测试顺利通过工信部电子第五研究所认证。接下来,该院将继续推进在更高电压等级输电线路的大范围布点测试,尤其是多种复杂天气、地理条件下的耐久性试验,进一步优化产品功能,为新型电力系统建设添砖加瓦,为实现“碳达峰、碳中和”战略目标贡献智慧力量。


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