来自 工作 2021-10-02 20:20 的文章

中国首根自主研发的新型超导电缆在深圳投产

记者从南方电网深圳供电局了解到,近日,我国首根自主研发的新型超导电缆在深圳投入使用,这也是全球首根用于超大型城市中心区的超导电缆,标志着我国已全面掌握新型超导电缆设计、制造和施工的关键核心技术。
 
新型超导电缆直径仅17.5厘米,长度400米,传输容量高达43 MVA,相当于同时满足4列时速350公里的高速列车的电力需求,实现了常规电缆5倍的传输容量。
 
 
该项目不仅实现了关键设备100%国产化,还为解决全球超大城市高负荷密度地区的供电问题提供了新的解决方案。高温超导输电技术被认为是输电的下一代战略技术,具有线损低、输电容量大、走廊面积小、环境友好等优点。这项技术充分发挥了超导材料的导电特性,使电力在低压输电过程中的损耗几乎为零。超导电缆的传输容量比传统电缆大得多。10千伏三相同轴高温超导交流电缆的输电能力大于常规110千伏电缆,但传输损耗仅为常规电缆的1/4至1/5,非常适合高负荷密度地区供电。
 
特别是近年来,世界大城市中心地区的电力供应面临挑战。城市中心区负荷需求持续增长,能耗“双降”需求逐年增加,城市走廊饱和,电网建设用地困难。深圳是全国电力负荷密度最高的城市,其中心商务区负荷密度为“峰上之峰”。项目“包”解决了供电可靠性高、负荷密度大、电能质量高、土地资源有限等实际问题。
 
 
10千伏超导电缆既能满足供电需求,又能减少城市电网高压电缆的使用,简化电网结构,减少110千伏变电站的建设,节约用地500平方米。此次研发投产的超导电缆采用三相同轴配置,是目前结构最紧凑、条数最少、研发难度最大的超导电缆。经过4年的自主创新,研究团队在超导电缆系统整体设计制造、国产大冷量GM冰箱开发等多项关键技术上取得重大突破,实现了关键设备100%国产化,填补了国内技术空白。超导电缆只有成本合理,才能持续推广。据了解,超导带材的成本约占超导电缆总成本的50%,三相同轴超导电缆相比其他配置的超导电缆节省了近一半的超导带材。此外,此次投入运行的超导电缆使用的是可以在液氮环境下冷却的超导体,而不是传统的铜铝导线进行输电。液氮是一种制备简单、价格低廉的冷却介质,因此高温(比绝对零度高70℃左右,故称“高温”)超导具有重要的应用价值。为解决超导电缆低温制冷设备中的“卡脖子”问题,项目组在国内首次成功研制了一台大制冷量的国产通用冰箱,实现了冰箱的在线“即插即用”,可使超导电缆在零下200摄氏度的液氮环境中长时间保持高可靠运行。
 
记者从南方电网公司创新管理部了解到,与常规技术相比,投产的高温超导示范工程已基本达到经济平衡点。下一步,南方电网公司将进一步加大投入,积极推进超导在配电网中应用的研究和示范项目建设。