南網(wǎng)報訊 9月28日，我國首條自主研制的新型超導電纜在深圳投入使用，這也是全球首個應用于超大型城市中心區(qū)的超導電纜，標志著我國已全面掌握新型超導電纜設計、制造、建設的關鍵核心技術。
該條新型超導電纜直徑僅17.5厘米、長400米，輸電容量高達43兆伏安，相當于可同時滿足4列時速350公里高鐵的用電需求，實現(xiàn)以5倍于常規(guī)電纜的輸電能力，可以為粵港澳大灣區(qū)第一高樓——深圳平安金融中心帶來高可靠性供電。
作為南方電網(wǎng)公司的重大科技專項，該工程是深入實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，推進科技自立自強的有力舉措，不僅實現(xiàn)了關鍵裝備100%國產(chǎn)化，也將為全球解決超大型城市高負荷密度區(qū)域供電問題提供新方案。
高溫超導輸電技術被譽為下一代電力傳輸戰(zhàn)略性技術，具有線損低、傳輸容量大、走廊占地小、環(huán)境友好等優(yōu)點。該技術發(fā)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于常規(guī)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(guī)110千伏電纜還大，但輸電損耗僅是常規(guī)電纜的1/4到1/5，非常適用于高負荷密度區(qū)域供電。
近年來，全球范圍內(nèi)特大型城市中心區(qū)供電均面臨挑戰(zhàn)，城市中心區(qū)負荷需求持續(xù)增長、能耗“雙降”要求逐年增強、城市走廊飽和、電網(wǎng)建設用地難等問題逐年暴露。深圳是國內(nèi)電力負荷密度最大的城市，其中央商務區(qū)的負荷密度更是“高峰上的高峰”，該項目“一攬子”解決了高供電可靠性、高負荷密度、高電能質(zhì)量、土地資源受限的現(xiàn)實難題。
“如果采用現(xiàn)有的供電手段，要給福田中心區(qū)重要負荷、特別是新增負荷供好電，用常規(guī)技術實現(xiàn)擴容，在寸土寸金的深圳難度很大。”深圳供電局創(chuàng)新與數(shù)字化部總經(jīng)理呂志寧介紹，而10千伏超導電纜在滿足供電需求的同時，可減少城市電網(wǎng)中高壓電纜的使用，簡化電網(wǎng)結構，減少110千伏變電站的建設，可節(jié)省500平方米土地。
本次研制投產(chǎn)的超導電纜，采用三相同軸構型，為結構型式最緊湊、帶材用量最少、研發(fā)難度最大的超導電纜。項目攻關團隊歷經(jīng)4年時間，通過自主創(chuàng)新，在超導電纜系統(tǒng)總體設計制造、國產(chǎn)大冷量GM制冷機研制等多項關鍵技術取得重大突破，實現(xiàn)關鍵裝備100%國產(chǎn)化，填補了國內(nèi)技術空白。
超導電纜造價合理，才有可持續(xù)推廣的可能。據(jù)了解，超導帶材成本占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(jié)省近一半超導帶材。
此外，本次投運的超導電纜，使用能在液氮環(huán)境冷卻下的超導體代替常規(guī)的銅鋁導體來輸電。而液氮是一種制備較簡單、價格較低廉的冷卻介質(zhì)，因此高溫(相比絕對零度高出70℃左右，故稱“高溫”)超導就有重要的應用價值。為解決超導電纜低溫制冷裝備“卡脖子”問題，項目團隊全國首次成功研制全國產(chǎn)化大冷量GM制冷機，并實現(xiàn)了制冷機在線“即插即用”，可讓超導電纜在零下200℃的液氮環(huán)境下長期維持高可靠運行。
記者從南方電網(wǎng)公司創(chuàng)新管理部了解到，與常規(guī)技術相比，此次投產(chǎn)的高溫超導示范項目已基本上達到了經(jīng)濟平衡點，下一步，南方電網(wǎng)公司還將進一步加大投入力度，積極推動配網(wǎng)超導應用的科研和示范工程的建設。
南網(wǎng)傳媒全媒體記者 黃雅熙 張偉雄 通訊員 朱婷婷 冷迪
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