9月28日，中國首條條獨立開發(fā)的新型超導電纜在深圳投入使用，也是世界上首條應(yīng)用于超大城市中部的超導電纜，標志著中國對新型超導電纜設(shè)計、制造和建設(shè)的關(guān)鍵核心技術(shù)的完全掌握。
新型超導電纜直徑僅為17只.5厘米，長400米，輸電容量高達43兆伏安，相當于滿足4列350公里高速鐵路的電力需求，實現(xiàn)傳統(tǒng)電纜輸電能力的5倍，為廣東、香港、澳門大灣區(qū)首座高樓深圳平安金融地區(qū)帶來高可靠性供電。
該項目作為南方電網(wǎng)公司的重大科技項目，是進一步實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略、帶動科技自力更生和自我完善的有力措施。它不僅實現(xiàn)了100%關(guān)鍵設(shè)備的定位，而且為世界解決超大城市高負荷密度區(qū)域供電問題提供了新的解決方案。
高溫超導輸電技術(shù)被稱為下一代電力傳輸戰(zhàn)略技術(shù)，具有線路損壞低、傳輸容量大、走廊占地面積小、環(huán)境友好等優(yōu)點。該技術(shù)充分發(fā)揮了超導材料的導電性，使低壓輸送過程中的電力損耗幾乎為零。超導電纜的傳輸容量遠大于傳統(tǒng)電纜。10kV三軸高溫超導交流電纜的傳輸能力大于傳統(tǒng)110kV電纜，但傳輸損耗僅為傳統(tǒng)電纜的1/4至1/5，非常適合高負荷密度區(qū)域的供電。
近年來，世界特大城市供電面臨挑戰(zhàn)，城市用電負荷需求持續(xù)增長、能耗雙重下降需求逐年增加、城市走廊飽和、電網(wǎng)建設(shè)用地困難等問題逐年暴露。深圳是中國電力負荷密度較高的城市，經(jīng)融商務(wù)區(qū)的負荷密度是高峰。該項目的一攬子解決了高供電可靠性、高負荷密度、高電能質(zhì)量和土地資源有限的實際問題。
南方電網(wǎng)深圳供電局創(chuàng)新與數(shù)字化部總經(jīng)理呂志寧表示：如果采用現(xiàn)有的供電手段，就很難為福田中部區(qū)的重要負荷提供良好的電力，特別是新負荷，并利用傳統(tǒng)技術(shù)擴大容量。。在滿足供電需求的同時，10kV超導電纜可以減少城市電網(wǎng)中高壓電纜的使用，簡化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，減少110kV變電站建設(shè)，節(jié)約500平方米土地。
本次開發(fā)投產(chǎn)的超導電纜采用三個相同的軸結(jié)構(gòu)，是結(jié)構(gòu)類型很緊湊、帶材用量較少、研發(fā)難度非常大的超導電纜。經(jīng)過四年的自主創(chuàng)新，項目研究團隊在超導電纜系統(tǒng)的整體設(shè)計制造和我國大冷量GM制冷機開發(fā)等關(guān)鍵技術(shù)取得重大突破，實現(xiàn)了100%的關(guān)鍵設(shè)備本地化，填補了我國技術(shù)空白。
超導電纜只有成本合理，才能可持續(xù)推廣。據(jù)了解，超導帶材的成本約占整個超導電纜的50%，三軸同軸超導電纜比其他超導電纜節(jié)省了近一半的超導帶材。
此外，本次投產(chǎn)的超導電纜可在液氮環(huán)境中冷卻(比接近零度高70℃左右，所以被稱為高溫）下的超導體取代了傳統(tǒng)的銅鋁導體進行輸電。液氮是一種制備簡單、價格低廉的冷卻介質(zhì)，因此高溫超導具有重要的應(yīng)用價值。為了解決超導電纜低溫制冷設(shè)備的頸部問題，項目團隊成功開發(fā)了全國本地化的大卻GM制冷機，實現(xiàn)制冷機在線即插即用，使超導電纜在零下200度液氮環(huán)境下長期保持高可靠運行。
記者從南方電網(wǎng)公司創(chuàng)新管理部獲悉，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，高溫超導示范項目已基本達到經(jīng)濟平衡。下一步，南方電網(wǎng)公司將進一步加大投資，積極推進配網(wǎng)超導應(yīng)用科研示范項目建設(shè)。
下載鏈接