世界首条35千伏公里级超导电缆示范工程在沪投运,一连创下五个“世界纪录”

话匣子
6月前   上海人民广播电台官方企鹅号
世界首条35千伏公里级超导电缆示范工程
今天在沪正式投入运行
这是超导电缆第一次
真正在大型城市为中心城区供电
从最关键的超导材料
到电缆结构、关键部件
统统都是“上海制造”
这条示范线选址徐汇区中心地段,长度达1.2公里,是目前世界上输送容量最大、线路最长、全商业化运行的35千伏超导电缆。
它的工作原理是在零下196℃的液氮环境中,利用超导材料的超导特性,使电力传输介质接近于零电阻,电能传输损耗趋近于零,从而实现低电压等级的大容量输电。
国网上海市电力公司总工程师谢伟介绍,这条单相能输送2200安培大电流的超导电缆的使用,替代了原有的4回共计12根常规电缆,大大节省了空间。
“超导电缆应用在市中心可以解决市中心负荷高,通道比较紧张的这种应用场景,给一些大负荷需求的场所提供了解决方案。”
随着项目投运,这条示范线也一连创下了多项“世界纪录”:
是世界上第一个为城市负荷中心供电的超导电缆工程;
是输送容量最大的超导电缆工程;
是输送距离最长的超导电缆工程;
是唯一采用全程排管敷设的超导电缆工程;
也是唯一拥有双接头的超导电缆工程。
这些“第一”,意义非凡。比如距离最长、双向接头。此前国际上大多超导电缆项目都是1公里以内长度,单接头,只能将2根400米左右的超导电缆连接在一起。而上海的这条示范线是将三根400米长电缆通过2个接头连接起来,这项技术的攻克意味着未来实施2公里甚至3公里的超导电缆项目成为可能。
因为超导电缆需要在-196摄氏度的液氮环境中运行,低温会让管线产生“冷缩”。上海国际超导科技有限公司总经理宗曦华介绍,为了解决这个问题,他们在接头处专门设计了一个装置,来克服冷缩带来的影响,这是独有的专利技术。
“超导电缆(未来)要真正能够大规模的应用,应该要和常规的电缆相类似。常规的电缆它可能是几公里、10公里或者是更长,也是靠一个一个的接头像搭积木一样去排开的,我们利用两个接头的技术,就是为未来搭积木的这样一个方式,进行了很好的技术的储备。”
电站内有一段玻璃展示区可以看到铺设在地下的超导电缆
这套完整的超导应用方案从实验室走向实际应用,上海用了20年。当年,上海超导专家团队也曾考虑通过“引进消化吸收再创新”的方式与国外超导领军企业合作,但对方不仅不卖核心技术、装备,甚至连材料都开出天价。宗曦华说,他们就从最基础的生产设备开始,自己画图设计:
“作为新兴的超导战略产品,肯定会经历吃闭门羹、核心技术买不到。这样的情况之下,我们只有自主攻克核心技术,牢牢掌握在自己的手里头。上海目前已经逐步形成了以超导电缆作为纽带的超导产业链上下游相对来说比较完备的体系。”
在这个体系的建设过程中,上海充分发挥市场机制的拉动,一方面通过政府牵头,材料、系统、应用等关键环节的企业组建产业联盟,联手打造超导产业链;另一方面支持高校团队“走出校园”创业,上海大学、上海交通大学分别培育出两家超导原材料企业提供核心原料——超过300公里的超导带材。上创超导首席科学家、上海大学上海市高温超导重点实验室主任蔡传兵说:
“经过我们10多年来奋战,我们国内的超导带材无论从产能、无论从性能上,都超过国际其他的竞争的伙伴,我们超导带它不仅仅在电缆上面应用,我们正在组织这个项目去对接国家的重大科学工程,包括超导磁悬浮列车,都将用到我们上海制造的超导带材。”
目前,上海已成为国内唯一拥有完整超导电缆产业链的城市。下一步,上海还将全力打造具有全球影响力的超导产业高地,推动超导电缆实现从“样品”转变成“产品”,突破关键核心技术,吸引产业链优势资源在沪集聚成势,打造超导产业发展的集聚地。
-本文完-
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