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全球領(lǐng)先：世界首條35千伏公里級超導(dǎo)電纜在上海投運

2021-12-22 10:15:50 來源：澎湃新聞

12月22日上午，國家電網(wǎng)公司在上海興建的世界首條35千伏公里級超導(dǎo)電纜示范工程正式投運。這是國內(nèi)新型電力系統(tǒng)建設(shè)領(lǐng)域一項重大核心技術(shù)突破，標(biāo)志著我國超導(dǎo)輸電應(yīng)用邁入全球領(lǐng)先行列。

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國家電網(wǎng)公司在上海興建的世界首條35千伏公里級超導(dǎo)電纜示范工程正式投運。本文圖片澎湃新聞記者俞凱圖

35千伏公里級超導(dǎo)電纜示范工程位于徐匯商業(yè)核心區(qū)，聯(lián)結(jié)兩座220千伏變電站，總長1.2公里，額定電流2200安培，額定容量133兆伏安，采用全程排管敷設(shè)工藝，是目前世界上距離最長、輸送容量最大、全商業(yè)化運行的35千伏超導(dǎo)電纜輸電工程。

作為國家電網(wǎng)與上海市共同開展的科技產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略合作成果之一，該示范工程由國網(wǎng)上海電力承建運維，項目自2016年啟動醞釀至全線投運，歷時五年多時間；工程主體部分于2020年4月開工，歷時一年半完工。

超導(dǎo)輸電是當(dāng)今電力行業(yè)最具革命性的前沿技術(shù)之一。其原理是在零下196攝氏度的液氮環(huán)境中，利用超導(dǎo)材料的超導(dǎo)特性，使電力傳輸介質(zhì)接近于零電阻，電能傳輸損耗趨近于零，從而實現(xiàn)低電壓等級的大容量輸電。

“一條35千伏超導(dǎo)電纜相當(dāng)于傳統(tǒng)220千伏電纜的輸送容量，可以替代4-6條相同電壓等級傳統(tǒng)電纜，較以往可節(jié)省70%的地下管廊空間”，國網(wǎng)上海電力總工程師謝偉介紹說：“這種傳輸效能和空間經(jīng)濟(jì)性上的顯著優(yōu)勢，使得超導(dǎo)電纜非常適用于將大容量電能直接輸送到寸土寸金的城市中心區(qū)域?！?/p>

近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，上海城市電網(wǎng)負(fù)荷密度快速增長、通道資源緊張、電源點難以深入城市中心區(qū)域等矛盾日益凸顯。超導(dǎo)電纜的落地應(yīng)用，有效解決了窄通道大容量輸電的難題，有助于消除負(fù)荷熱點地區(qū)的供電“卡脖子”現(xiàn)象，為城市電網(wǎng)今后的升級改造提供了一種全新的解決方案。此次示范工程的成功投運不僅開創(chuàng)了公里級超導(dǎo)電纜在全球城市核心區(qū)域的應(yīng)用先例，同時也在核心的材料、技術(shù)和裝備上實現(xiàn)完全自主知識產(chǎn)權(quán)。

在項目建設(shè)過程中，國網(wǎng)上海電力攜手多家國內(nèi)頂尖院校和科研機(jī)構(gòu)，就超導(dǎo)電纜系統(tǒng)的設(shè)計、施工、運維等開展科技攻關(guān)并取得一系列重大成果和突破，解決了工程實施過程中的諸多難題，形成了可復(fù)制的超導(dǎo)電纜應(yīng)用經(jīng)驗。

項目團(tuán)隊成功研發(fā)大長度三相統(tǒng)包超導(dǎo)電纜及系列裝備，實現(xiàn)超導(dǎo)電纜及其生產(chǎn)裝備自主可控；在全世界首創(chuàng)超導(dǎo)電纜全程排管冷縮補(bǔ)償方法，將超導(dǎo)電纜從常溫到低溫時的材料收縮影響降至最低；通過自主研發(fā)的超導(dǎo)電纜敷設(shè)監(jiān)控系統(tǒng)及專用工器具，在電纜試?yán)嚪怒h(huán)節(jié)獲取了敷設(shè)關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，破解了狹小空間內(nèi)全程排管敷設(shè)大坡度、多轉(zhuǎn)角等難題；項目團(tuán)隊還圍繞超導(dǎo)電纜的規(guī)劃設(shè)計、運行維護(hù)、繼電保護(hù)、施工、試驗及驗收布局了20余項國際和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的申報計劃，累計申請發(fā)明專利30余項。