記者查睿

  今年夏天，上海的電力“主動脈”不僅平穩度過迎峰度夏的挑戰，還重繪了一項歷史紀錄：世界首條35千伏公里級超導輸電示範工程首次實現滿負荷運行，重繪了我國商用超導輸電工程最大實際運行容量的紀錄。

  日前，記者走進該項目的自主研發核心技術團隊——申能旗下上海電纜研究所。歷經三代工程師20年的努力，超導電纜夢終圓上海。

  20年打造“科研鐵軍”

  據中國工程院院士、上海電纜研究所專家黃崇祺介紹，超導輸電是當今電力行業最具革命性的前沿技術之一。在-196℃的液氮環境中，利用超導材料的超導特性，使電力傳輸介質接近於零電阻，電能傳輸損耗趨近於零，從而實現低電壓等級的大容量輸電。一條超導電纜的輸送容量相當於四到六條相同電壓等級傳統電纜。

  與同規格的常規電纜相比，高溫超導電纜具有體積小、重量輕、損耗低、傳輸容量大、綠色環保等優點。如果高溫超導電纜得到廣泛應用，將解决像上海這樣的特大型都市用電密度高、建設用地緊張問題，為特大型都市提供最佳輸電方案，其帶來的經濟效益和社會效益不言而喻。上海電纜研究所製定了一個長期的高溫超導產業化規劃，並於2003年組建攻關團隊，打造“科研鐵軍”。

  這些年來，平均每條生產線被改造超過10次，與此同時，團隊通過努力在10年內將國外壟斷的原材料價格降低了近2/3。

  2010年，經過長期的基礎性研究和關鍵技術攻關，一套電壓35千伏、電流2000安的30米超導電纜系統在研究所中壓大廳成功搭建，並順利通過超導電纜的型式試驗，這在國內尚屬首次。團隊在進行超導電纜試驗時遇到了一項世界級的難題——局部放電測試。超導電纜系統的特殊性讓微弱信號檢測隔離變得十分複雜，很容易測試失敗，導致無法獲取數據。面對挑戰，團隊持續研究，終於在2019年底完成了這個關鍵數據的量測。

  憑藉這一關鍵試驗數據，上海電纜研究所在全球首個超導電纜國際標準制訂大會上參與了國際標準的制訂，這也極大地提升了我國在超導領域的話語權。

  產業聯盟助力成果轉化

  科技難關攻克之後，如何推動其產業化，又成為新的重要課題。上海電纜研究所牽頭，聯合中科院計算所、上海交通大學、上海大學、國網上海電力公司等從事超導材料研究的組織組成超導產業聯盟，形成了一套以市場為主、政府支持、圍繞產業鏈佈局創新的機制與生態，成功綜合了各方資源，激發市場活力。

  2018年，上海電纜研究所注册成立了國際超導公司，陸續建成了可連續大長度生產的超導電纜工藝車間、超導低溫實驗室、智能化超導電纜資料中心、超導電纜電力研究實驗室、超導高壓試驗大廳，實現集高溫超導電纜系統設計、研發、生產、檢測評估及技術諮詢於一體，為深入開展超導電纜成果轉化打下了良好的基礎。

  2019年，申能集團和上海電纜研究所完成聯合重組。此後，申能集團在人才强企行動、新技術新業態培育、產業協同創新、體制機制改革、數據融合創新、產學研用合作等方面向上海電纜研究所及其系統企業提供了全方位支持。集團决定對國際超導公司實施混改，引入超導產業鏈聯盟的覈心組織，不但為超導電纜的研製提供系統的人才組合，更為未來隨著資料、裝備等的發展，“解鎖”更多高溫超導應用提供了强大的人才儲備。

  創下全球五大領先

  2021年12月22日，世界首套全商業化運行35千伏公里級超導電纜示範工程在上海徐匯區正式投運。總長度1.2公里，連接兩座變電站。現時已連續安全穩定運行超過600天，累計為徐家匯商圈、上海體育館等覈心區域4.9萬戶用戶供電近3億千瓦時，開創了公里級超導電纜在大型都市覈心區域運行的先例。

  1.2公里的示範工程項目，在全球實現了五個方面的領先和突破：它是目前為止全世界所有超導電纜系統工程中唯一一條在覈心城區投運的線路；是目前為止全世界最長的一條公里級超導電纜示範工程項目；是全世界唯一採用全程排管敷設的超導電纜，在解决都市中心輸電用地難題的同時，大幅降低了安裝成本；是世界上唯一擁有雙接頭的超導電纜工程，這一科技讓大長度工程成為可能，對超導電纜產業化推廣具有重大意義；在35千伏的電壓等級上，它的傳輸容量是最大的。

  今年夏天示範工程項目在電流高負荷水准下實現穩定運行，這也驗證了該系統在複雜工况條件下的可靠性。

  超導電纜示範工程的成功投運是一個新的起點。記者瞭解到，上海電纜研究所將繼續開展超導電纜的大規模應用，逐步降低成本，利用超導電纜完善電廠電網的主架構系統，幫助能耗高、污染多的行業减少碳排放，把超導電纜的產業化系統化真正落到實處。