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我國高溫超導電纜達國際先進水平
時間:2017-01-02 13:20:42  來源:  作者:

    今年下半年,上海電纜研究所牽頭的市科委重大項目“35千伏高溫超導電纜係統工程應用與示範研究”成果,通過中國電力企業聯合會鑒定,部分關鍵參數達到國際領先水平。與此同時,第二代高溫超導材料工業級生產線在上創超導科技有限公司建成,解決了超導電纜的材料國產化問題。

      專家在昨天閉幕的第四屆IEEE應用超導與電磁裝置國際會議上指出,全國產化超導電纜能否用於電網工程,打造載流量大、電阻幾乎為零的“超導電網”,50%取決於電力部門的觀念。德國已建超導電纜商業線,稱中國超導很有競爭力。
       1911年,荷蘭科學家昂內斯意外發現,將汞冷卻到零下268.95℃時,其電阻突然消失,這種現象被稱為超導電性。然而,零下268.95℃已接近絕對零度(零下273.15℃),必須用昂貴的液氦才能把溫度降到這麽低。1986年,IBM實驗室的柏諾茲和繆勒首次發現高溫超導材料,將臨界溫度大幅提高,使其能在低價的液氮降溫環境下達到“零電阻”。
       30年過去了,經過全球科學家的努力,第二代高溫超導材料已達到市場化應用的“臨界點”。在上海大學等協辦的IEEE會議上,中、美、德、法、日等10多個國家的超導專家共同研討。德國卡爾斯魯厄大學工程物理研究所所長本納德介紹,該所與耐克森公司合作,在埃森市建成了德國首條公裏級高溫超導電纜商業線,已穩定運行一年多。德國權威機構評估後認為,超導電力傳輸技術已經成熟。在本納德看來,“上海的高溫超導技術很有國際競爭力,實現產業化正是時候。而且,中國經濟發展速度比德國快,基礎設施工程更多,為超導電纜應用提供了廣闊空間。”
     據悉,超導電纜的載流能力可以達到銅鋁導線的100多倍,而且電纜截麵積較小,更適合大電流、高能量的用電場合;借助“零電阻”性能,超導電纜在傳輸過程中沒有損耗,節能效果顯著。據統計,我國電網的傳輸損耗率是8%至10%,每年損耗量相當於3個核電站的年發電量。
     超導電纜也有其弱勢,如技術不夠成熟,工程建設成本較高。目前,我國高溫超導電纜產業化已走到一個門檻,如何跨過它,50%取決於技術改進,另外50%取決於相關部門的觀念。我國的電力公司在使用新技術上應該摒棄以往求穩的態度,改變觀念,這樣才不會使我國在產業變革中落後於發達國家。考慮到超導電纜係統工程的一次性投入較大,長期運行後可憑借優越性能收回成本,但現行財務製度不利於這類工程的立項。幹部任期製也會影響超導電網的上馬,由於取得經濟效益的周期較長,而幹部在一個崗位上的任期較短,客觀上導致其決策趨向保守。
     上海電纜研究所副所長宗曦華表示,滬研超導電纜要盡快應用於電網工程,確實有賴於電力部門和大型電力用戶的觀念。此外,應盡快開展對滬研超導電纜的全壽命周期評價,為其應用於電網示範工程做好準備。
      據介紹,上海電纜研究所牽頭的“35千伏高溫超導電纜係統工程應用與示範研究”項目已通過市科委驗收,是國內首條、國際上第三條采用第二代高溫超導帶材的冷絕緣超導示範線路。它為寶鋼二煉鋼車間的電弧爐獨立供電,已穩定運營2年。今年7月,中國電力企業聯合會出具的鑒定報告顯示,該產品達到國際先進水平,部分關鍵參數達到國際領先水平。
      這是一個獨立供電係統,還不屬於電網工程。為了推動產業化進程,在上海市發改委支持下,上海電纜研究所聯合上創超導、上海超導等公司在寶山區建立超導電纜中試基地。希望明年聯合上海電力部門、大型電力用戶,推進用於電網的示範工程項目。
       蔡傳兵表示,超導電纜最適合用於大城市高密度用電地區,上海有條件在全國率先建設首條接入電網的高溫超導電纜線路。在建設具有全球影響力的科技創新中心進程中,與會專家建議上海市為超導電纜、超導電機等產品提供更大的工程應用空間,在高溫超導技術的產業化大潮中占據製高點。
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