一線探訪:全球首條1.2公里高溫超導電纜有望年內在滬掛網送電

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摘要:尤其是高溫超導輸電,被譽為本世紀電力行業的一場革命,將會是21世紀最具潜力的電力應用科技。《科創板日報》記者近日跟隨上海市經信委組織的工博會探營採訪中瞭解到,全球第一條撐起超大城市骨幹電網的高溫超導電纜,經過2年建設,已經進入最後衝刺。現時,超導示範線的專案進度符合預期,預計今年年內可掛網送電。

《科創板日報》(上海,記者吳凡)訊,超導技術作為具有戰畧意義的前沿引領科技,隨著城市化和工業化的飛速發展,在都市電網改造、磁懸浮交通、大科學裝置等領域都展現出廣泛應用前景。尤其是高溫超導輸電,被譽為本世紀電力行業的一場革命,將會是21世紀最具潜力的電力應用科技。

《科創板日報》記者近日跟隨上海市經信委組織的工博會探營採訪中瞭解到,全球第一條撐起超大城市骨幹電網的高溫超導電纜,經過2年建設,已經進入最後衝刺。現時,超導示範線的專案進度符合預期,預計今年年內可掛網送電。

上述超導示範線項目是完全由上海企業和科研人員自主研發、製造、敷設、驗證的線路,該項目是落實上海市政府和國家電網開展科技產業戰略合作的重要工程,將系統驗證高溫超導電纜的科技經濟可行性,對高溫超導輸電科技的產業化具有重要意義。

高溫超導電纜優勢顯著

超導電纜是一種採用無阻的、能傳輸高電流密度的超導材料作為導電體並能傳輸大電流的一種電力設施,與普通電纜相比,其具有損耗低、容量大、體積小、無污染等優點。

“由於超導電纜具備大容量,大電流的輸送特點,對於重負荷用戶,電網往往通過多回普通線路進行供電,若採用超導電纜供電,有助於减少供電線路,緩解通道緊張的難題”,奧盛集團上海國際超導科技有限公司(下稱“國際超導”)高級工程師、副總經理張喜澤向包括《科創板日報》記者在內的媒體介紹道。

張喜澤進一步講到,在體積方面,一根通電壓等級的超導電纜,可以替代相同電壓等級的6到9根普通電纜。由於超導電纜的體積小,囙此開挖鋪設的工作量少,不需建設單獨的隧道,可以為輸電系統節約大量的占地面積和空間,節約了寶貴的土地資源,並保護生態環境,同時可大幅度减少輸電系統在傳輸過程中的損耗,節約了電網建設的整體投資,且有助於新型電力系統降低碳排放。

實際應用中,高溫超導電纜可替代多回路常規線纜,在傳輸相同容量的情况下可大幅降低電壓等級。有望在都市電網改造、狹窄走廊主幹電網、需求特殊且常規科技難以解决的場合獲得工程應用及推廣。

當前,全球範圍內較長距離高溫超導電纜的研究開發方興未艾,高溫超導電纜的實用化、商用化行程正在加速,已有多組長距離高溫超導電纜併入實際電網運行,主要集中在美國、日本、韓國、德國。

我國自“九五”以來即開展高溫超導電纜的研究,先後研製出多條不同長度和電流的高溫超導電纜並投入實際工程運用。“20世紀80年代高溫超導資料被發現,國際上的超導電纜研究於上世紀90年代末期起步,中國在2000年起步,基本與國際保持同步,這相比傳統電纜領域,差距小很多。這是一個前沿的研究領域,超導電纜也是一個全新的產品,我們的機會比較大,”張喜澤認為。

聯盟强大供應系統

2013年,上海電纜研究所(奧盛集團上海國際超導科技有限公司)牽頭建成的國內首套50米,35kV、低溫絕緣高溫超導電纜在寶山鋼鐵股份有限公司掛網運行,這標誌了我國在實用低溫絕緣高溫超導電纜科技中獲得重大突破,成為國際上少數成功建設低溫絕緣高溫超導電纜示範工程的國家。

2019年,國際超導承擔了上海市戰畧新興產業項目“國產化公里級超導電纜示範工程”的建設,這也是全球範圍內首次在超大都市的腹地引入超導電纜。據瞭解,這是全球第一根用於超大都市的“公里級”超導電纜,該項目計畫在上海市徐匯區全程排管敷設1回三相統包高溫超導電纜為電網進行供電,額定電壓35kV,額定電流2200A,長度1.2公里,實現對現有4回35千伏大截面常規電纜的替代,計畫於2021年內建成通電。該項目在線路長度、載流量和應用場景等多項指標達到國際領先。

採訪過程中,張喜澤也多次強調,高溫超導電纜投入應用並非一家公司的成果,其背後是政府和上下游合作夥伴共同推動的結果。

據瞭解,為了推進超導產業的發展,上海市科委在2008年以上海電纜研究所為牽頭單位,組建了上海市超導產業戰略聯盟,希望以超導電纜未來巨大的市場牽引力帶動超導材料、低溫製冷等上下遊產業鏈的協同發展,聯盟參與組織包括上海超導、上創超導、中科院微系統所、中科院科技物理所、聯影、辰光、以及國網上海市電力公司等。經過多年的發展,原上海電纜研究所超導項目團隊已經轉化為奧盛集團上海國際超導科技有限公司,並於2020年9月完成了混合所有制改革。

上海市經信委相關負責人告訴記者,示範工程建成後,將全面系統驗證自主高溫超導科技,並為進一步拓展應用積累經驗。現時,上海正計畫依託長三角,籌建超導製造業創新中心。未來,隨著資料、裝備等的發展,上海將“解鎖”更多高溫超導的應用,打造高溫超導產業高地。

《科創板日報》記者同時獲悉,上海超導的高溫超導電纜已進入今年第23届中國國際工業博覽會

CIIF大獎展品入圍18强名單,中國國際工業博覽會將在今年12月1日-5日在上海舉行,CIIF大獎將在開幕式上揭曉。

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