关于低碳经济与绝缘材料发展方向的思考(唐安斌)

1、National Insulating Material Engineering Research Center 关于低碳经济与绝缘材料关于低碳经济与绝缘材料 发展方向的思考发展方向的思考 全国绝缘材料与绝缘技术专题研讨会全国绝缘材料与绝缘技术专题研讨会 National Insulating Material Engineering Research Center 报报 告告 要要 点点 关于低碳经济与绝缘材料发展方向的思考关于低碳经济与绝缘材料发展方向的思考 National Insulating Material Engineering Research Center 关于低碳经济与绝缘

2、材料发展方向的思考关于低碳经济与绝缘材料发展方向的思考 National Insulating Material Engineering Research Center n“全球变暖全球变暖”、“温室效应温室效应”已成为世界共同关注的主题已成为世界共同关注的主题 。 n据据IPCCIPCC（联合国气候变化政府间专家委员会）数据显示，（联合国气候变化政府间专家委员会）数据显示， 到到20302030年世界温室气体排放将增长年世界温室气体排放将增长340340亿吨，我国的温室气亿吨，我国的温室气 体排放将增长体排放将增长120120亿吨。亿吨。 n降低能耗和减排温室气体成为国际社会面临的严峻挑战，

3、降低能耗和减排温室气体成为国际社会面临的严峻挑战， 以低能耗、低污染为基础的以低能耗、低污染为基础的“低碳经济低碳经济”成为国际热点。成为国际热点。 低碳经济与技术低碳经济与技术 National Insulating Material Engineering Research Center n发展低碳经济就能减少二氧化碳排放量，延缓气候变暖，发展低碳经济就能减少二氧化碳排放量，延缓气候变暖， 就能够保护我们人类共同的家园。就能够保护我们人类共同的家园。 n发达国家大力推进向发达国家大力推进向“低碳经济低碳经济”转型的战略行动，着力转型的战略行动，着力 发展发展“低碳技术低碳技术”，并对产业、

4、能源、技术、贸易等政策进，并对产业、能源、技术、贸易等政策进 行重大调整，以抢占产业先机。行重大调整，以抢占产业先机。 n绝缘材料及技术也开始具备以低碳技术为发展方向的特点绝缘材料及技术也开始具备以低碳技术为发展方向的特点 ，如在新能源领域中的绝缘材料及技术的应用、绝缘材料在，如在新能源领域中的绝缘材料及技术的应用、绝缘材料在 制造和应用过程中的节能及减排技术的应用等。制造和应用过程中的节能及减排技术的应用等。 低碳经济与技术低碳经济与技术 National Insulating Material Engineering Research Center “ “低碳经济低碳经济” ” 成为继工业

5、革命、信息成为继工业革命、信息 革命之后又一波可能对全球经济产生重大革命之后又一波可能对全球经济产生重大 影响的新趋势。影响的新趋势。 低碳经济与技术低碳经济与技术 National Insulating Material Engineering Research Center n低碳经济低碳经济 低碳经济是碳排放量、生态环境代价及社会经济成本最低的经济低碳经济是碳排放量、生态环境代价及社会经济成本最低的经济, , 是一种能够改善地球生态系统自我调节能力的可持续性很强的经济。是一种能够改善地球生态系统自我调节能力的可持续性很强的经济。 低碳经济与技术低碳经济与技术 低碳经济有两个基本点低碳经济

6、有两个基本点: : 其一是社会再生产全过程的其一是社会再生产全过程的经济活动低碳化经济活动低碳化, ,把二氧化碳排放量尽可把二氧化碳排放量尽可 能减少到最低限度乃至零排放能减少到最低限度乃至零排放, ,获得最大的生态经济效益获得最大的生态经济效益; ; 其二是社会再生产全过程的其二是社会再生产全过程的能源消费生态化能源消费生态化, ,形成低碳能源和无碳能形成低碳能源和无碳能 源的国民经济体系源的国民经济体系, ,保证生态经济社会有机整体的清洁发展、绿色发保证生态经济社会有机整体的清洁发展、绿色发 展、可持续发展。展、可持续发展。 National Insulating Material Eng

7、ineering Research Center n低碳技术低碳技术 低碳技术是指有效控制温室气体排放的新技术。低碳技术是指有效控制温室气体排放的新技术。 分为分为3 3个类型个类型 第一类是第一类是减碳减碳技术，是指电力、交通、建筑、冶金、化工、石化等高技术，是指电力、交通、建筑、冶金、化工、石化等高 能耗、高排放领域的节能减排技术，煤的清洁高效利用、油气资源和能耗、高排放领域的节能减排技术，煤的清洁高效利用、油气资源和 煤层气的勘探开发技术等。煤层气的勘探开发技术等。 第二类是第二类是无碳无碳技术，比如核能、太阳能、风能、生物质能等可再生能技术，比如核能、太阳能、风能、生物质能等可再生能

8、源技术。源技术。 第三类是第三类是去碳去碳技术，其中碳捕获与封存技术（技术，其中碳捕获与封存技术（Carbon Capture and Carbon Capture and StorageStorage，CCSCCS）是一项新兴的、具有大规模减排潜力的技术，有望实）是一项新兴的、具有大规模减排潜力的技术，有望实 现化石能源使用的二氧化碳近零排放现化石能源使用的二氧化碳近零排放 低碳经济与技术低碳经济与技术 National Insulating Material Engineering Research Center 低碳技术广泛涉及石油、化工、电力、交通、建筑、低碳技术广泛涉及石油、化工、电

9、力、交通、建筑、 冶金等多个领域。这些低碳技术一旦物化和作用于经济的冶金等多个领域。这些低碳技术一旦物化和作用于经济的 生产过程就成为直接生产力生产过程就成为直接生产力, ,成为低碳经济发展最为重要的成为低碳经济发展最为重要的 物质基础物质基础, ,成为低碳经济发展强大的推动力。成为低碳经济发展强大的推动力。 误区：把误区：把“低碳低碳”概念当成扩张经济或者增加投资的手概念当成扩张经济或者增加投资的手 段，忽视低碳经济的效率问题。段，忽视低碳经济的效率问题。 n低碳经济与技术之间的关系低碳经济与技术之间的关系 低碳经济与技术低碳经济与技术 National Insulating Materia

10、l Engineering Research Center 关于低碳经济与绝缘材料发展方向的思考关于低碳经济与绝缘材料发展方向的思考 National Insulating Material Engineering Research Center 新能源新能源 （清洁能源）（清洁能源） 减排减排 绝缘材料绝缘材料 风能风能 太阳能太阳能 核能核能 新能源应用新能源应用 变频技术变频技术 LED光源光源 绝缘材料制造绝缘材料制造 过程过程 绝缘材料使用绝缘材料使用 过程过程 节能节能 相关产业相关产业 低碳经济低碳经济 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 关系关系 National Ins

11、ulating Material Engineering Research Center n水电水电 n火电火电 n输变电输变电 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 National Insulating Material Engineering Research Center 经济命脉经济命脉 经济效率经济效率 环境环境 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 关系关系 National Insulating Material Engineering Research Center 关于低碳经济与绝缘材料发展方向的思考关于低碳经济与绝缘材料发展方向的思考 Natio

12、nal Insulating Material Engineering Research Center 新能源领域中的绝缘材料的应用新能源领域中的绝缘材料的应用 节能技术中的绝缘材料的应用节能技术中的绝缘材料的应用 绝缘材料在制造和应用过程中的减排技术绝缘材料在制造和应用过程中的减排技术 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 National Insulating Material Engineering Research Center n风电风电 n核电核电 n太阳能发电太阳能发电 新能源领域中的绝缘材料的应用新能源领域中的绝缘材料的应用 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与

13、绝缘材料的 发展方向发展方向 National Insulating Material Engineering Research Center 风电电机的户外高空装风电电机的户外高空装 机模式具有不可维修性机模式具有不可维修性 ，因而对其设计制造的，因而对其设计制造的 可靠性要求较高，其防可靠性要求较高，其防 护措施至关重要，因此护措施至关重要，因此 风电用绝缘材料应具有风电用绝缘材料应具有 高耐热等级（通常为高耐热等级（通常为H H、 C C级）、耐电晕、耐级）、耐电晕、耐 5050低温性能等特点。低温性能等特点。 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 n风电用绝缘材料

14、风电用绝缘材料 National Insulating Material Engineering Research Center p少胶云母带少胶云母带 p无溶剂浸渍树脂无溶剂浸渍树脂 p耐高温柔软复合绝缘制品耐高温柔软复合绝缘制品 National Insulating Material Engineering Research Center 风电电机绝缘多采用少胶风电电机绝缘多采用少胶VPIVPI技术，其技术要求：技术，其技术要求： 耐热等级高（耐热等级高（H H级）级） 耐电晕耐电晕 适用于适用于H H级耐高温特种电机以及变频性要求的绝缘结构级耐高温特种电机以及变频性要求的绝缘结构 p少

15、胶云母带少胶云母带 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 代表绝缘材料：代表绝缘材料： 玻璃布耐电晕聚酰亚胺薄膜少胶云母带玻璃布耐电晕聚酰亚胺薄膜少胶云母带 耐电晕聚酰亚胺薄膜少胶粉云母带耐电晕聚酰亚胺薄膜少胶粉云母带 National Insulating Material Engineering Research Center 技术要求技术要求： 耐热等级高（耐热等级高（H H级）级） 挥发份低、环保挥发份低、环保 适应少胶适应少胶VPIVPI绝缘处理工艺绝缘处理工艺 固化后具有优良的的介电性能、机械性能、热性能及耐环境性能固化后具有优良的的介电性能、机械性能、热性能

16、及耐环境性能 p无溶剂浸渍树脂无溶剂浸渍树脂 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 代表产品：代表产品： 环氧环氧- -酸酐体系酸酐体系 环氧环氧- -乙烯基树脂乙烯基树脂- -苯乙烯系体系苯乙烯系体系 National Insulating Material Engineering Research Center 技术要求技术要求: : 优良的机械、电气性能优良的机械、电气性能 优异的耐热性（优异的耐热性（220220，3h3h无分层、起泡和流胶）无分层、起泡和流胶） 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 p耐高温柔软复合绝缘制品耐高温柔软复合绝缘

17、制品 代表产品：代表产品： NMN NMN 、NHNNHN等，用于风力发电机槽绝缘等，用于风力发电机槽绝缘 National Insulating Material Engineering Research Center 22 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 National Insulating Material Engineering Research Center 23 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 National Insulating Material Engineering Research Center n 核电用绝缘材料

18、核电用绝缘材料 电机电机 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 National Insulating Material Engineering Research Center 压水堆压水堆 沸水堆沸水堆 National Insulating Material Engineering Research Center 要求高质量和可靠性要求高质量和可靠性 “ “常规岛常规岛”内的核发电机工作的环境条件与一内的核发电机工作的环境条件与一 般火电站发电机工作的环境条件基本相同，因此对般火电站发电机工作的环境条件基本相同，因此对 绝缘材料的要求与相似容量和电压等级的火电站发绝缘

19、材料的要求与相似容量和电压等级的火电站发 电机基本一样，只是核电站对核发电机的质量和可电机基本一样，只是核电站对核发电机的质量和可 靠性要求较高。靠性要求较高。 p“常规岛常规岛”内核发电机绝缘材料内核发电机绝缘材料 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 National Insulating Material Engineering Research Center 可用于核电发电机几类绝缘材料介绍可用于核电发电机几类绝缘材料介绍-高可靠性高可靠性 l 高强度多胶云母带高强度多胶云母带 技术特征技术特征 可在可在170170的情况下的情况下2.52.5小时内完成固化，其固

20、化后玻璃化温度为小时内完成固化，其固化后玻璃化温度为 143.7,155143.7,155弯曲强度弯曲强度100MPa100MPa，远高于普通桐马酸酐体系的多胶，远高于普通桐马酸酐体系的多胶 云母带。云母带。 l 单面补强多胶云母带（云母含量单面补强多胶云母带（云母含量50%50%） 技术特征技术特征 高云母含量：高云母含量：50-52%50-52% 结构整体性：优良的云母绝缘结构连续性结构整体性：优良的云母绝缘结构连续性 快固化工艺：快固化工艺：170170，2 2小时（小时（=3.5mm=3.5mm） 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 National Insul

21、ating Material Engineering Research Center 国际先进水平：国际先进水平： 导热率达到导热率达到0.40.40.5 W/(mK)0.5 W/(mK)，比普通云母带提高，比普通云母带提高404050%50% 代表产品：代表产品： 高导热多胶粉云母带高导热多胶粉云母带(ABB)(ABB) 高导热少胶粉云母带高导热少胶粉云母带(Isola)(Isola) l高导热云母带高导热云母带 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 National Insulating Material Engineering Research Center l 层

22、压制品层压制品 聚酰亚胺玻璃布层压板聚酰亚胺玻璃布层压板 EPGC EPGC系列环氧玻璃布板系列环氧玻璃布板 E EPGMPGM系列环氧玻璃毡板系列环氧玻璃毡板 l 柔软复合制品柔软复合制品 NHNNHN柔软复合材料柔软复合材料 l 无溶剂浸渍树脂无溶剂浸渍树脂 环氧环氧- -乙烯基树脂乙烯基树脂- -苯乙烯系体系苯乙烯系体系 环氧环氧- -酸酐体系酸酐体系 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 National Insulating Material Engineering Research Center 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 Na

23、tional Insulating Material Engineering Research Center 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 National Insulating Material Engineering Research Center 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 National Insulating Material Engineering Research Center 33 p国际核电技术的发展趋势国际核电技术的发展趋势 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 National Insul

24、ating Material Engineering Research Center 34 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 National Insulating Material Engineering Research Center n太阳能发电太阳能发电 p人类所需要的能源总量大约为人类所需要的能源总量大约为130130亿千瓦，地球上蕴含的风亿千瓦，地球上蕴含的风 能、潮汐能总量不足能、潮汐能总量不足100100亿千瓦，地热能约亿千瓦，地热能约120120亿千瓦，而太阳亿千瓦，而太阳 能总量约为能总量约为120120万亿万亿千瓦，为地球上蕴藏最丰富的能源千瓦，

25、为地球上蕴藏最丰富的能源 p随着全世界光伏产业的高速发展，中国继续发挥制造业的传随着全世界光伏产业的高速发展，中国继续发挥制造业的传 统优势，光伏组件制造业一跃成为世界光伏组件的制造大国。统优势，光伏组件制造业一跃成为世界光伏组件的制造大国。 截至截至20092009年，中国占据了全球市场年，中国占据了全球市场40%40%的份额，而国内的消纳的份额，而国内的消纳 能力仅有这些产品的能力仅有这些产品的5%5%。 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 National Insulating Material Engineering Research Center p太阳能电池

26、太阳能电池 l硅基太阳能电池硅基太阳能电池 转换效率较高，一般为1419% l薄膜太阳电池薄膜太阳电池 薄膜电池的转换效率为612%左右 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 National Insulating Material Engineering Research Center p硅基光伏组件硅基光伏组件 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 National Insulating Material Engineering Research Center 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 National Insu

27、lating Material Engineering Research Center n电容器无功补偿电容器无功补偿 节能技术节能技术 n进相机无功补偿进相机无功补偿 n电磁调速控制技术电磁调速控制技术 n变频电机节能技术变频电机节能技术 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 National Insulating Material Engineering Research Center n变频电机节能技术变频电机节能技术 电动机系统运行效率的提高是电机系统节能之关键，要电动机系统运行效率的提高是电机系统节能之关键，要 提高电动机系统效率首先从提升技术入手，变频调速技术

28、的提高电动机系统效率首先从提升技术入手，变频调速技术的 运用是目前国际上采用最主要的电动机节能技术和手段，也运用是目前国际上采用最主要的电动机节能技术和手段，也 是电动机发展的方向。随着电机技术的发展和节能的需要，是电动机发展的方向。随着电机技术的发展和节能的需要， 交流变频电机越来越被人们所认识和采用。交流变频电机越来越被人们所认识和采用。 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 National Insulating Material Engineering Research Center 交流电机变频交流电机变频 调速技术调速技术 耐电晕绝缘材料耐电晕绝缘材料 绝缘体

29、系短时损坏绝缘体系短时损坏 节电节电25254848 电电 晕晕 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 National Insulating Material Engineering Research Center p耐电晕聚酰亚胺薄膜耐电晕聚酰亚胺薄膜 耐电晕聚酰耐电晕聚酰 亚胺薄膜亚胺薄膜 纳米技术的纳米技术的 运用运用 聚酰聚酰 亚胺薄膜亚胺薄膜 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 National Insulating Material Engineering Research Center 杜邦杜邦CRCR膜（膜（100CR100CR）

30、 注注1 1：测试条件：测试条件：20kV/mm20kV/mm，50Hz50Hz 注注2 2： 100HN100HN为非耐电晕聚酰亚胺薄膜，为非耐电晕聚酰亚胺薄膜，100CR100CR为耐电晕薄膜为耐电晕薄膜 National Insulating Material Engineering Research Center l电线电缆绝缘电线电缆绝缘 l航空导线绝缘航空导线绝缘 l高压电机绝缘高压电机绝缘 p耐电晕聚酰亚胺薄膜的应用耐电晕聚酰亚胺薄膜的应用 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 National Insulating Material Engineering

31、 Research Center 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 National Insulating Material Engineering Research Center 玻璃布耐电晕聚酰亚胺薄膜少胶云母带玻璃布耐电晕聚酰亚胺薄膜少胶云母带 耐电晕聚酰亚胺薄膜少胶粉云母带耐电晕聚酰亚胺薄膜少胶粉云母带 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 National Insulating Material Engineering Research Center p耐电晕漆包线及漆耐电晕漆包线及漆 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向

32、发展方向 National Insulating Material Engineering Research Center a b c d 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 National Insulating Material Engineering Research Center 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 National Insulating Material Engineering Research Center 项 目 名 称目 标实测值 漆 样 的 性 能 外 观微浑均匀液体，无 机械杂质 OK 固体含量，%3536.7

33、 粘 度，205001000mpas714.4 涂 制 线 样 的 性 能 外 观光滑、均匀，无影 响性能的缺陷 合格 圆棒卷绕1不开裂合格 急拉断漆膜不开裂合格 热 冲220，30min1D 软化击穿，3202min合格 单向刮漆，N（平均最 小） 11.3/9.619.0/18. 9 击穿电压，常态，KV 5.012.8 漆膜连续性，30针孔5个0 耐电晕寿命,小时230 ：a.a.线样为三层复合耐线样为三层复合耐 电晕漆包线。电晕漆包线。 b.b.在在400ns400ns、3000V3000V、 20KHz20KHz、9090的测试条件下，的测试条件下， 线样耐电晕寿命为线样耐电晕寿命为

34、230230小时，小时， Phelps DodgePhelps Dodge的耐电晕寿命的耐电晕寿命 为为200200小时小时 c.c.采用美国采用美国DEIDEI公司的公司的DTSDTS 1750A1750A测试（测试（25ns25ns、3500V3500V 、20KHz20KHz、130130），线样耐），线样耐 电晕寿命为电晕寿命为40406060分钟，分钟， Phelps DodgePhelps Dodge的耐电晕寿命的耐电晕寿命 为为30304040分钟分钟 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 National Insulating Material Engin

35、eering Research Center p为变频电机配套的绝缘材料的基本要求为变频电机配套的绝缘材料的基本要求 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 National Insulating Material Engineering Research Center 绝缘材料在制造和应用过程中的减排技术绝缘材料在制造和应用过程中的减排技术 n制造过程中的减排技术制造过程中的减排技术 n应用过程中的减排技术应用过程中的减排技术 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 National Insulating Material Engineering Re

36、search Center n制造过程中的减排技术制造过程中的减排技术 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 National Insulating Material Engineering Research Center n应用过程中的应用过程中的减排技术减排技术 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 National Insulating Material Engineering Research Center l硅钢片漆 有机溶剂硅钢片漆有机溶剂硅钢片漆 水溶性硅钢片漆水溶性硅钢片漆 铁心绝缘 低碳经济与绝缘材料的低碳经济与绝缘材料的 发展方向发展方向 National Insulating Material Engineering Research Center 序号序号项目项目DUPONT奥地利奥地利 RENBRANDTIN 1 型