國產(chǎn)公里級超導電纜示范工程投產(chǎn)

近日，申能集團旗下上海電纜研究所有限公司傳來好消息，國產(chǎn)化公里級超導電纜示范工程通過型式試驗，意味著這一上海市政府與國家電網(wǎng)開展科技產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略合作的重要工程、上海市戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)項目有了突破性進展，公里級超導電纜走出實驗室，進入生產(chǎn)階段。

最具潛力電力工程技術(shù)

高溫超導輸電，被譽為21 世紀電力行業(yè)的一場革命，是最具潛力的電力工程技術(shù)。“與傳統(tǒng)電纜相比，高溫超導輸電載流量大、體積小，一根超導電纜可抵好幾根傳統(tǒng)電纜，電阻卻可忽略不計，意味著電纜占用空間成倍減少、輸電效率卻成倍提升?！表椖控撠熑?、上海電纜研究所有限公司副總經(jīng)理兼副總工程師宗曦華說，高溫超導技術(shù)可有效節(jié)約能源，用銅或鋁導線輸電，約有7%的電能損耗在輸電線路上，在中國，每年因此造成的電力損失超過1 000 億度；若改為超導輸電，節(jié)省的電能相當于新建數(shù)十個大型發(fā)電廠。

對上海這座特大型城市而言，高溫超導電纜既能在城市電網(wǎng)改造和電力擴容上發(fā)揮載流量大、體積小的優(yōu)勢，在老舊電網(wǎng)改造，尤其是狹窄空間的電力擴容增容上，成為更加優(yōu)化的解決方案；同時高溫超導輸電基本沒有電磁輻射、系統(tǒng)可靠性高、節(jié)能環(huán)保，還能降低工程施工難度。根據(jù)上海電網(wǎng)布局規(guī)劃，在徐家匯地區(qū)的兩個220 kV 變電站之間，建設(shè)總長1.2 km 的超導電纜示范工程，預期2020 年底建成通電。

上海電纜研究所自2000 年起瞄準超導電纜這一世界前沿技術(shù)啟動研究，十余年磨一劍，已自主研發(fā)國內(nèi)首套電壓等級35 kV、運行電流2 000 A 的高溫超導電纜，并在寶鋼示范運行。不過，此前研發(fā)的高溫超導電纜長度只有50 m，如今要在徐家匯建設(shè)同等級載流量、長度達到1.2 km 的線路，好比將超導輸電從“盆栽”發(fā)展為“示范林”。公里級的長度對電纜敷設(shè)、低溫系統(tǒng)、絕熱性能等方面提出更高要求，難度更大、不確定因素也更多。

示范工程好比一場中試

上海電纜研究所圍繞高溫超導電纜組建了一支“黨員先鋒號”團隊，攻堅克難?！案邷爻瑢щ娎|不是‘特殊的電線’，而是一個直徑約18 cm、極其復雜的系統(tǒng)。所謂‘高溫’，其實是近零下200 ℃的液氮環(huán)境?！弊陉厝A說，高溫超導電纜是一個追求完美的領(lǐng)域，在超導電纜復雜的結(jié)構(gòu)中，核心是二三十根僅0.4 mm 厚、極為纖弱的超導帶材，從設(shè)計到材料，再到生產(chǎn)工藝，任何一個環(huán)節(jié)有疏漏都會前功盡棄。雖然新冠肺炎疫情令不少行業(yè)按下“暫停鍵”，但上海電纜研究所的團隊沒有一天離開過實驗室，而是圍繞超導電纜工程系統(tǒng)夜以繼日地展開研究和生產(chǎn)，保證工期。

好消息終于傳來，型式試驗順利通過。型式試驗是為了驗證產(chǎn)品能否滿足技術(shù)規(guī)范全部要求而進行的試驗，通過了型式試驗，就能正式投產(chǎn)。

眼下，示范工程所需的電纜進入生產(chǎn)制造階段，首根通電導體和三根回流管等關(guān)鍵部件制造已完成。“在徐家匯地區(qū)建設(shè)高溫超導電纜示范工程，可全面系統(tǒng)地驗證中國自主高溫超導技術(shù)在超大城市中心城區(qū)與電網(wǎng)耦合運行的可靠性、穩(wěn)定性和實用性，推進高溫超導技術(shù)在智能電網(wǎng)改造中的產(chǎn)業(yè)化應用。”宗曦華說，在高溫超導輸電這場電力新革命中，示范工程好比一場中試，一旦上海走通，不僅意味著中國已自主掌握高溫超導輸電的核心技術(shù)，有能力推動超導材料在輸配電領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)?；瘧茫覍⑹钩瑢н@一新興產(chǎn)業(yè)落戶上海并形成集群，助力上海建設(shè)具有全球影響力的科創(chuàng)中心。