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我國首條自研三相同軸超導電纜在深圳投入使用:一條頂五條,輸電損耗大幅降低

9 月 29 日訊息 據南方電網官方釋出,9 月 28 日,我國首條自主研製的新型超導電纜在深圳投入使用,這也是全球首個應用於超大型城市中心區的超導電纜,標誌著我國已全面掌握新型超導電纜設計、製造、建設的關鍵核心技術。

這條電纜是國際上首次在超高負荷密度區域建成使用的超導電纜,直徑僅 17.5 釐米,全長 400 米,穿越國內“含金量”和電力負荷密度極高的 CBD—— 深圳中央商務區。

什麼是新型超導電纜

高溫超導輸電技術被譽為下一代電力傳輸戰略性技術,具有線損低、傳輸容量大、走廊佔地小、環境友好等優點,該技術發揮超導材料的導電特性讓電力在低壓輸送過程中的損耗幾乎為零。

超導電纜傳輸容量遠大於常規電纜,一條 10 千伏三相同軸高溫超導交流電纜的電能輸送能力比一條常規 110 千伏電纜還大,但輸電損耗僅是常規電纜的 1/4 到 1/5,非常適用於高負荷密度區域供電。

▲ 10 千伏三相同軸高溫超導交流電纜分解示意圖

本次研製投產的超導電纜,採用三相同軸構型,為結構型式最緊湊、帶材用量最少、研發難度最大的超導電纜。

▲超導電纜分解示意圖

  • 輸電容量高達 43 兆伏安,等同 5 條常規 10 千伏電纜的傳輸能力。

  • 相當於可同時滿足 4 列 8 編組時速 350 公里的高鐵復興號的用電需求。

獲悉,所謂“高溫”超導,是指用超導體代替常規銅鋁導體來輸電,而這種超導體需要在接近零下 200 攝氏度(相比絕對零度高出 70 攝氏度左右,故稱“高溫”)的液氮環境下才能充分發揮超導材料的導電特性,使得電力傳輸介質接近於零電阻,電能傳輸接近於零損耗。

下面是視訊介紹:

為解決超導電纜低溫製冷裝備“卡脖子”問題,該專案團隊全國首次成功研製全國產化大冷量 GM 製冷機。並實現了製冷機線上“即插即用”,可讓超導電纜在零下 200 攝氏度的液氮環境下長期維持高可靠執行。

專案攻關團隊通過自主創新,在超導電纜系統總體設計製造、國產大冷量 GM 製冷機研製等多項關鍵技術取得重大突破,實現關鍵裝備 100% 國產化,填補了國內技術空白。

一條 10 千伏超導電纜,在滿足供電需求的同時,可減少城市電網中高壓電纜的使用,簡化電網結構,減少 110 千伏變電站的建設,可節省 500 平方米土地。

➤超導帶材成本佔整個超導電纜造價約 50%,三相同軸超導電纜比其他構型超導電纜節省近一半超導帶材。

➤與常規技術相比,此次投產的高溫超導示範專案已基本上達到了經濟上的平衡點。

➤下一步,南方電網公司還將進一步加大投入力度,積極推動配網超導應用的科研和示範工程的建設。