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超导电缆正式供电深圳最高楼,又一个卡脖子技术被攻克

作者:广东电机工程学会 来源: 日期:2021-10-1 11:02:52 人气:90

9月28日,我国首条自主研制的

新型超导电缆

在深圳投入使用

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这也是全球首个

应用于超大型城市中心区的

超导电缆

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标志着我国已全面掌握

新型超导电缆设计、制造、建设的

关键核心技术


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央视频与南网50Hz微信、微博、视频号及知行南网同步直播投运现场!

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 听听专家院士怎么说 

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超导研究一直是世界科学界的热点和重要课题。南方电网公司研究将高温超导电缆应用到城市中心高负荷密度供电区域,给重要负荷供电,对推动我国超导电力技术研究及产业发展具有重大意义,为解决超大型城市供电问题提供了新样板,促进了电力工业重大变革。——中国科学院院士 甘子钊

一根电缆看起来简单,但其中的技术攻关是非常困难的,这条10千伏超导电缆不仅大大降低了损耗,还拥有数倍于普通电缆的电能传输能力,同时节约土地资源。南方电网公司的这个工程为高负荷密度城市的电网动力源、动力通道打造了一个明亮的前景。——中国工程院院士、广东省电机工程学会直流输电专委会主任委员 李立浧

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那么问题来了

? 什么是新型超导电缆 ?

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戳视频▲带你一分钟了解什么是新型超导电缆(南方电网深圳供电局 提供)


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▲这是国际上首次在超高负荷密度区域建成使用的超导电缆,直径仅17.5厘米,全长400米,穿越国内“含金量”和电力负荷密度极高的CBD——深圳中央商务区。陈立楷 李洁 摄


高温超导输电技术被誉为

下一代电力传输战略性技术

具有线损低传输容量大

走廊占地小环境友好等优点


该技术发挥超导材料的导电特性

让电力在低压输送过程中的

损耗几乎为零


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超导电缆传输容量远大于常规电缆,一条10千伏三相同轴高温超导交流电缆的电能输送能力比一条常规110千伏电缆还大,但输电损耗仅是常规电缆的1/4到1/5,非常适用于高负荷密度区域供电



! 关键技术自主研发 !

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戳视频▲解密黑科技的诞生之路央视频 提供


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▲10千伏三相同轴高温超导交流电缆分解示意图


本次研制投产的超导电缆,

采用三相同轴构型

结构型式最紧凑

带材用量最少

研发难度最大的超导电缆。


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超导电缆分解示意图


专业术语看不懂?

没关系!你只需要知道

它很牛

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一条顶五条!

输电容量高达43兆伏安等同5条常规10千伏电缆的传输能力。


4列高铁同时跑起来!

相当于可同时满足4列8编组时速350公里的高铁复兴号的用电需求。



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所谓“高温”超导,是指用超导体代替常规铜铝导体来输电,而这种超导体需要在接近零下200摄氏度(相比绝对零度高出70摄氏度左右,故称“高温”)的液氮环境下才能充分发挥超导材料的导电特性,使得电力传输介质接近于零电阻,电能传输接近于零损耗。


为解决超导电缆低温制冷装备

“卡脖子”问题

项目团队全国首次成功研制

全国产化大冷量GM制冷机


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▲这就是能给超导电缆快速降温的液氮“冰箱”啦。李洁 摄


并实现了制冷机在线“即插即用”

可让超导电缆在

零下200摄氏度的液氮环境下

长期维持高可靠运行




项目攻关团队历经4年时间,通过自主创新,在超导电缆系统总体设计制造、国产大冷量GM制冷机研制等多项关键技术取得重大突破,实现关键装备100%国产化,填补了国内技术空白。




! 接地气的黑科技 !

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戳视频▲解密“新型超导电缆”的神奇之处(央视频 提供)


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 节约土地资源 

 为全球提供方案 


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▲深圳是国内电力负荷密度最大的城市,其中央商务区的负荷密度更是“高峰上的高峰”。皮昊书 摄

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一条10千伏超导电缆

在满足供电需求的同时,

可减少城市电网中高压电缆的使用,

简化电网结构,

减少110千伏变电站的建设,

可节省500平方米土地


该项目“一揽子”解决

高供电可靠性、高负荷密度、

高电能质量、土地资源受限的

现实难题。

将为全球解决

超大型城市高负荷密度区域供电问题

提供新方案。


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▲南方电网深圳供电局220千伏滨河变电站的工作人员正在为南方电网超导电缆示范工程正式投产做相关的准备工作。陈立楷 摄



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 材料更节省 

 经济效益更高 


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▲我国首条自主研制的10千伏三相同轴高温超导交流电缆,相比常规超导电缆节省近一半的超导带材。(南方电网深圳供电局 供图)


➤超导带材成本占整个超导电缆造价约50%,三相同轴超导电缆比其他构型超导电缆节省近一半超导带材。

➤与常规技术相比,此次投产的高温超导示范项目已基本上达到了经济上的平衡点

➤下一步,广东省电机工程学会将再接再厉,将科技成果评价服务高频、常态化开展,跟踪科技成果后续的推广应用,为服务会员单位作出学会贡献

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