大陸首條高溫超導低壓直流電纜 在江蘇併網投運
大陸首條高溫超導低壓直流電纜在江蘇併網投運。(大陸國網江蘇供電公司供圖)
大陸《科技日報》21日報導,大陸首條高溫超導低壓直流電纜20日在江蘇蘇州併網投運,填補了大陸在超導電纜低壓直流系統的應用空白,與交流超導電纜相比,電網線損降低約70%。直流超導輸電技術的應用,爲新型電力系統建設以及能源轉型升級注入強勁的動力。
超導材料因其具有零電阻的特性,使其在電力行業中的應用成爲發展趨勢。目前,大陸已在超導電纜應用方面有一些探索,但都是交流超導電纜示範工程。近年來,隨着風電、太陽能等新能源大量併網,同時以電動汽車爲代表的直流負荷快速發展,直流電網成爲新的研究方向。
文獻數據顯示,交流高溫超導的損耗在3%—4%,而直流超導電纜的損耗只有1%—2%。「因此直流超導電纜與交流超導電纜相比,電網線損會進一步降低。」中國電工技術學會超導技術專業委員會委員古宏偉教授說明。
2020年6月,蘇州吳江區政府、國網蘇州供電公司、江蘇永鼎股份有限公司三方聯合啓動高溫超導直流電纜示範工程建設,在吳江同裡中低壓直流配電網的基礎上,建設一條總長180米的高溫超導直流電纜,連接起10千伏龐東直流中心站和泓晟塑膠科技(蘇州)有限公司廠區直流配電房。
「這條超級電纜設計電壓爲±375伏,載流量爲4500安,導體截面積僅爲90平方毫米,相比於同電壓等級下常規PVC銅芯電纜,截面積不到常規電纜的一半,但是它的輸電能力卻相當於20根常規電纜,同時導體損耗只有常規電纜的十分之一,在大幅提升輸電能力的同時,極大降低電能傳輸過程中的損耗。」國網蘇州供電公司設備部副主任楊晨指出。
據悉,該項目使用的釔鋇銅氧(YBCO)第二代高溫超導帶材爲大陸國產化材料,實現超導電纜系統核心材料的大陸國產化。在結構上,該電纜在大陸國內首次採用正負極同軸的方式,相當於2根電纜合二爲一,是目前結構最緊湊的超導電纜。其好處是,相反的通流方向使得正負極產生的磁場相互抵消,實現完全磁場自遮罩,從而消除對外電磁干擾,並且在故障狀態下可兼具限流器作用,保護系統中其他電氣設備,使電力系統更可靠。