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近年配電變壓器無(wú)論從數量上還是技術(shù)進(jìn)步角度都獲得了穩定的發(fā)展。能源分配方面的需求導致了變壓器數量不斷增加。相關(guān)研究表明2013年以后全球變壓器市場(chǎng)增長(cháng)高達30%。在一些歐盟的小國例如希臘,這意味著(zhù)在15萬(wàn)臺配電變壓器總量情況下,每年增長(cháng)高達7500臺。對于這樣大量的設備,正確地和地回收是非常重要的。
現代社會(huì )中電網(wǎng)被認為是具有眾多環(huán)境負面影響因素中的重要組成,在希臘也是如此。從碳排放的角度看,電網(wǎng)是碳排放的主體之一,配電網(wǎng)占到電網(wǎng)碳排放總量的9.2%。事實(shí)是變壓器增加的數量遠遠大于退運變壓器的數量(在1980年希臘每年退運3000臺變壓器,而現在每年退運變壓器有7000臺。)這意味著(zhù)為了通過(guò)管理變壓器全生命周期的全過(guò)程,以達到減少對環(huán)境的損害的目的,對退運變壓器的回收工作格外重視。
一般來(lái)講變壓器是一種電力設備,它很少有移動(dòng)部件并需要很少的維護,因此我們可以非??隙ǖ卣f(shuō)變壓器在全生命周期內除了已經(jīng)使用的材料,沒(méi)有其它增加的材料。配電變壓器設計時(shí)在50%-60%負荷條件下,無(wú)論變壓器使用的是何種能源,變壓器的材料在全生命周期結束時(shí)基本都能被回收,許多研究都試圖發(fā)現配電變壓器金屬材料的回收率,綜合考慮了金屬殘片情況、回收程序的效率比、終生產(chǎn)的純度的影響等,為了簡(jiǎn)化,本文將變壓器金屬回收比例設定在75%,使用正確的流程礦物油可以全部回收。其它殘余要么做填埋處理要么作為有害物處理。變壓器的回收本身就是一個(gè)特殊的行業(yè),它的基本原理適用于變壓器的各個(gè)部分無(wú)論其回收率如何。
回收銅需要很少的能源,相比采礦回收銅碳排放更少。因此只有12%的已知的銅礦被開(kāi)采,因為銅可以無(wú)限地循環(huán)利用,這使銅回收循環(huán)利用更加有價(jià)值。但在回收銅過(guò)程中一個(gè)特別需要注意的問(wèn)題是如何保持其導電和導熱性能方面的。
回收這些材料需要用非常的設備和特殊流程來(lái)處理。下表可以看到按電壓等級可以回收的材料。
為了未來(lái)的回收工程,建立一些必要的參數。這是的:
1)配電變壓器退役需要40年的時(shí)間,這意味著(zhù)變壓器上的每一個(gè)器件都經(jīng)過(guò)了40年的生命周期,40年的期限是大的制約因素。
2)經(jīng)過(guò)回收,75%金屬可以被回收。它們包括鐵、銅、硅鋼。
3)在回收過(guò)程中,95%的油可以被回收,其它5%是雜質(zhì)和不可回收部分。
3.1 過(guò)去的回收情況和2020到2030時(shí)候的回收工程
如果把40年生命周期做為條件,未來(lái)回收2020年到2030年退運的配電變壓器,研究1980-1990年安裝的配電變壓器。表3是個(gè)典型樣本。在理想條件下,這些配電變壓器將在2020-2030退運。同時(shí)要考慮到2030年以后配電變壓器回收材料的數量將翻倍,因為1990年投運的變壓器大量增加。
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