I conduttori in alluminio possono sostituire il rame? Un confronto completo di costi e prestazioni per i cavi fotovoltaici

Nei sistemi fotovoltaici solari, i cavi fotovoltaici sono le "arterie di potenza" essenziali che collegano moduli solari, inverter e rete. Per decenni, i cavi conduttori in rame hanno dominato il mercato dei cavi solari grazie alla loro conduttività e stabilità superiori. Tuttavia, poiché i prezzi del rame continuano a salire, i cavi conduttori in alluminio hanno attirato l'attenzione per il loro significativo vantaggio in termini di costi.

Ma nelle applicazioni fotovoltaiche del mondo reale - sia in parchi solari su larga scala che in sistemi sul tetto - può davvero sostituire il rame? Questa domanda va oltre il prezzo e coinvolge fattori critici come la sicurezza, la durata e le prestazioni elettriche.

1. Confronto dei costi: il vantaggio del prezzo dell'alluminio fotovoltaico Cables

Copper è un metallo scarso con prezzi di mercato elevati e volatili. L'alluminio, d'altra parte, costa circa un terzo del rame per unità di peso.

Nelle centrali fotovoltaiche su scala industriale in cui la lunghezza totale del cavo può raggiungere centinaia o addirittura migliaia di chilometri, il passaggio dai cavi fotovoltaici in rame a quelli in alluminio può ridurre i costi iniziali del materiale dal 20% al 40%, migliorando direttamente il ritorno sull'investimento.

Tuttavia, l'alluminio ha circa 1,6 volte la resistività elettrica del rame. Per ottenere la stessa capacità di carico di corrente, i conduttori in alluminio richiedono una sezione trasversale più ampia, che aumenta il peso e compensa parzialmente il risparmio sui costi.

2. Cavi elettrici e meccanici Performance

Conductivity

Copper del conduttore PV: ~ 100% conducibilità IACS, bassa resistenza, minima perdita di potenza.

Aluminum Cavi PV del conduttore: ~ 61% conducibilità IACS, richiede un diametro maggiore per soddisfare le prestazioni del rame.

Mechanical Resistenza e Flexibility

Copper: elevata resistenza alla trazione, eccellente duttilità, ideale per percorsi di cablaggio complessi.

Aluminum: resistenza inferiore, più incline alla rottura in caso di piegatura ripetuta, richiede un'attenta manipolazione durante l'installazione.

Thermal Expansion

Aluminum ha un coefficiente di espansione termica più elevato rispetto al rame, che può causare l'allentamento del connettore in ambienti esterni con grandi oscillazioni di temperatura, aumentando la resistenza al contatto e il rischio di generazione di calore.

3. Resistenza alla corrosione e Lifespan

Aluminum forma naturalmente uno strato di ossido che fornisce una certa protezione dalla corrosione ma può compromettere il contatto elettrico. 1172772000120012001200120012001200120012001200117271200120012000111200011111771200011200120001 Gli standard e gli standard di installazione RequirementsInternational come IEC, UL e TÜV consentono l'uso di conduttori in alluminio nei sistemi fotovoltaici, ma con requisiti più severi:

Utilizzare terminali a crimpare compatibili con l'alluminio e antiossidante compounds

Control raggio di curvatura e stress meccanico durante installation

Perform la normale tenuta del connettore inspections

5. Conclusione: Scegliere il cavo fotovoltaico giusto per le Project

For centrali solari sensibili ai costi, a lunga distanza e in ambiente asciutto con condizioni di manutenzione affidabili, i cavi fotovoltaici con conduttore in alluminio possono essere un'opzione economica.
Per sistemi fotovoltaici su tetto, ambienti complessi o progetti che richiedono la massima affidabilità per decenni, i cavi fotovoltaici con conduttore in rame rimangono la scelta più sicura.

In breve: il rame dà la priorità alle prestazioni e alla durata; l'alluminio si concentra sul vantaggio in termini di costi. La scelta e l'analisi del ciclo di


totale del progetto dipendono dai requisiti del progetto.