Innovación de material innovador: cómo la aleación amorfa Los transformadores de tipo seco remodelan el futuro de la eficiencia energética

Bajo las presiones duales de los objetivos de neutralidad de carbono y los altos costos de energía, la demanda de la industria energética de equipos de alta eficiencia y ahorro de energía continúa aumentando. Transformador de tipo seco de aleación amorfa se está convirtiendo en una tecnología clave para mejorar la eficiencia energética en los campos industriales y comerciales con su revolucionaria ciencia de materiales y diseño estructural.

1. Revolución material: propiedades físicas de las aleaciones amorfas
Las aleaciones amorfas (también conocidas como vidrio metálico) son materiales de aleación con disposición atómica altamente desordenada. El proceso de fabricación solidifica el metal fundido a través de la tecnología de enfriamiento ultra rápida para evitar formar la estructura cristalina de las láminas tradicionales de acero de silicio. Esta característica le da una pérdida de histéresis extremadamente baja y pérdida de corriente de Eddy. Los datos experimentales muestran que la pérdida sin carga de los núcleos de aleación amorfos es 60% -80% más baja que la de los transformadores de acero de silicio tradicionales, y la pérdida sin carga representa más del 30% del consumo total de energía del transformador a lo largo de su ciclo de vida.

2. Rendimiento de eficiencia energética: ventaja de costos a lo largo del ciclo de vida
Los transformadores tradicionales inmersos en aceite dependen del aislamiento de aceite de enfriamiento, que tiene riesgos de fuga y altos costos de mantenimiento. Los transformadores de tipo seco de aleación amorfa utilizan tecnología de encapsulación de resina epoxi, no requieren medios de enfriamiento y tienen una mayor seguridad y protección del medio ambiente. Combinado con sus características de pérdida sin carga ultra baja, este tipo de transformador funciona particularmente bien en los siguientes escenarios:

Escenarios de altos escenarios de fluctuación de carga: como centros de datos, complejos comerciales y otros lugares donde se requiere un ajuste de carga frecuente, la baja pérdida sin carga de transformadores de aleación amorfos puede reducir significativamente el consumo de energía ineficaz durante las horas no pico.

Escenarios de operación continua las 24 horas: como hospitales, fábricas de semiconductores, etc., las facturas de electricidad ahorradas en todo su ciclo de vida (generalmente 20-30 años) pueden alcanzar 2-3 veces el costo de compra inicial.
El informe de la Agencia Internacional de Energía (IEA) señaló que si el 10% de los transformadores de distribución del mundo se reemplazan por tipos de aleaciones amorfas, la reducción anual de emisiones será equivalente a 120 millones de toneladas de dióxido de carbono, lo cual es equivalente a las emisiones anuales de 30 millones de vehículos de combustible.

3. Estabilidad de grado industrial y beneficios económicos
Los transformadores de tipo seco de aleación amorfa aún pueden mantener un funcionamiento eficiente en entornos extremos. Sus características anti-saturación materiales pueden soportar corrientes de sobrecarga instantánea, mientras que el diseño resistente a alta temperatura (aislamiento de clase H) admite un funcionamiento estable en el rango de -25 ° C a 180 ° C. Tomando una fábrica de automóviles europeo como ejemplo, después de reemplazar los transformadores de aleaciones de amorfous, su gasto anual de facturas de electricidad se redujo en un 18%, los costos de mantenimiento del equipo se redujeron en un 40%y el período de recuperación de la inversión fue de solo 3,5 años.

4. Promoción dual de políticas y mercados
Muchos países de todo el mundo han incluido transformadores de aleaciones amorfas en el alcance de los subsidios de actualización de eficiencia energética. Por ejemplo, el "Plan de mejora de la eficiencia energética del transformador de China" requiere que la pérdida sin carga de los transformadores de distribución recién comprados debe cumplir con el estándar de eficiencia energética de primer nivel, y las aleaciones amorfas son una de las pocas rutas técnicas que cumplen con este requisito. Al mismo tiempo, los gigantes tecnológicos como Google y Apple dan prioridad al uso de tales transformadores al construir nuevos centros de datos para cumplir con su compromiso con energía 100% renovable.

5. Perspectiva futura: desde el avance tecnológico hasta el circuito cerrado ecológico
Con la optimización del proceso de producción de tiras de aleación amorfas (como la tecnología de devanamiento continuo de Hitachi Metals), su costo de fabricación ha disminuido en un 35% en comparación con hace diez años, y la aplicación a gran escala se ha acelerado. La industria predice que para 2030, la tasa de penetración de los transformadores de aleaciones amorfas en el mercado global de distribución de energía aumentará del 15% al ​​40% actual, convirtiéndose en un componente central de los sistemas de redes inteligentes y microgridas.