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全球第一條撐起超大城市骨干電網(wǎng)的高溫超導(dǎo)電纜，經(jīng)過2年建設(shè)，已經(jīng)進(jìn)入最后沖刺。2021年11月1日，據(jù)權(quán)威部門介紹，目前上海超導(dǎo)示范線的項目進(jìn)度符合預(yù)期，預(yù)計今年年內(nèi)可掛網(wǎng)送電。

上海公里級超導(dǎo)電纜示范工程進(jìn)入沖刺階段

這條完全由上海企業(yè)和科研人員自主研發(fā)、制造、敷設(shè)、驗證的線路，將系統(tǒng)驗證高溫超導(dǎo)電纜的技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性，對高溫超導(dǎo)輸電技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化具有重要意義，不僅將推動在上海和長三角打造高溫超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)高地，也將大大增強(qiáng)我國在全球超導(dǎo)領(lǐng)域的話語權(quán)和影響力。

如果將超導(dǎo)材料制成的電纜置于足夠的低溫中，它就能傳輸強(qiáng)大電流，同時幾乎不損失任何電能。

在城市電網(wǎng)改造中，特別是在人口密集的中大型城市，高昂的建設(shè)走廊費用、架空導(dǎo)線入地、縱橫交錯的各種地下管網(wǎng)、群眾關(guān)心的電磁污染等問題，都是電網(wǎng)公司面臨的難題。同時，不斷增長的高負(fù)荷電力需求與常規(guī)電纜的耐受絕緣電壓近乎到了其極限的現(xiàn)實，也制約了電網(wǎng)的發(fā)展。

對于如上所述的難題，高溫超導(dǎo)電纜可提供比較好的解決方案：高溫超導(dǎo)電纜具有損耗低、容量大、體積小、無污染等優(yōu)點。

在長度、結(jié)構(gòu)、電壓、電流等許多指標(biāo)上，上海即將建成的這條超導(dǎo)示范輸電線，都穩(wěn)居世界領(lǐng)先水平。

這是全球第一條用于超大城市的“公里級”超導(dǎo)電纜，由3根400米長的電纜連接而成，總長度達(dá)1.2公里，連接了上海西南部的兩座變電站。在35千伏的設(shè)計電壓下，一根超導(dǎo)電纜，就能輸送超過2000安培的大電流，抵得上4到10條傳統(tǒng)電纜。而且，它能兼容現(xiàn)有的輸變電體系。

上海國際超導(dǎo)數(shù)據(jù)中心

從2000年到2021年，上�；�了21年時間，基本打通了超導(dǎo)電纜從實驗室到市場的通道。

“國際上目前建有1公里的超導(dǎo)輸電線路，但是從1公里到1.2公里要解決一些瓶頸才能實現(xiàn)�！眾W盛集團(tuán)上海國際超導(dǎo)科技有限公司高級工程師、副總經(jīng)理張喜澤介紹道。

上海超導(dǎo)研發(fā)的超導(dǎo)電纜結(jié)構(gòu)有些類似“三色圓珠筆”——外層的套管（相當(dāng)于“筆身”）之中，包裹著三股相互絕緣超導(dǎo)線纜，仿佛三根“筆芯”，用以傳送三相交流電。每股線纜，最中間的是拇指粗的銅芯，外層被形如被寬面條的超導(dǎo)帶材包裹著，由于這類超導(dǎo)材料需要在零下196℃左右才能表現(xiàn)出超導(dǎo)特性，因此運行時，“三色圓珠筆”里將充滿液氮，給線纜降溫。

“三色筆”式的結(jié)構(gòu)設(shè)計由上海獨創(chuàng)。和國際通行的方案相比，這種方案安全性更高，壽命更長，更適合超大城市電網(wǎng)的“實戰(zhàn)”需求。

為了將技術(shù)從藍(lán)圖變?yōu)楝F(xiàn)實，參與的各方付出了巨大努力。以絕熱套管為例，內(nèi)外超過200℃的溫差，加上數(shù)萬伏的高壓、數(shù)千安培的電流——不難想象，為了保證確保這條超導(dǎo)電纜能穩(wěn)定地服務(wù)于上海中心城區(qū)，單單是解決線纜套管在絕熱、絕緣、密封和強(qiáng)度方面的難題，就已經(jīng)相當(dāng)不易。

張喜澤表示，每段超導(dǎo)電纜外層這幾百米長的套管，都是一次性加工而成。這種高質(zhì)量波紋管的連續(xù)加工工藝，就是此次研發(fā)中由上海企業(yè)獨創(chuàng)的。實際上，這條超導(dǎo)線路背后的技術(shù)和裝備，幾乎都是上海自主研制的，因為國內(nèi)企業(yè)根本沒有現(xiàn)成技術(shù)，而國外企業(yè)也不會銷售核心技術(shù)的專利。

整體上，托起這條1.2公里超導(dǎo)示范線的核心技術(shù)，從最關(guān)鍵的超導(dǎo)材料，到電纜結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵部件，再到頂管敷設(shè)，都是上海自主創(chuàng)新的成果。

可以說，上海已經(jīng)基本打通了超導(dǎo)電纜從實驗室到市場的通道。

2010年國內(nèi)首根冷絕緣超導(dǎo)電纜通過型式試驗

20年前，上海在超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)方面剛剛起步。

張喜澤回憶，當(dāng)年，他們曾希望通過“引進(jìn)消化再創(chuàng)新”的方式，在超導(dǎo)電纜產(chǎn)業(yè)中謀求一席之地。但和國外超導(dǎo)領(lǐng)軍企業(yè)聯(lián)系后發(fā)現(xiàn)，對方不僅不賣核心技術(shù)、不賣核心裝備，甚至連材料也不太愿意賣。2006-2007年左右，他們終于成功從國外購買了一批超導(dǎo)材料進(jìn)行研究。

與海外公司合作遇阻后，上海國際超導(dǎo)研究團(tuán)隊明白，要突破超導(dǎo)電纜核心技術(shù)，只能依靠自己。

張喜澤2003年進(jìn)入上海電纜研究所工作，在黃崇祺院士以及宗曦華教授的帶領(lǐng)下，進(jìn)行超導(dǎo)電纜的研究�！拔覀儚漠a(chǎn)品的原材料開始研究，所有核心的生產(chǎn)裝備都是自己畫圖，在金工車間做出來的。有了設(shè)備再把產(chǎn)品設(shè)計制作出來。除了裝備和產(chǎn)品之外，還要測試。市面上沒有測試裝置，所以我們同期開發(fā)了相應(yīng)的測試裝置和測試方法，現(xiàn)在已經(jīng)做到了標(biāo)準(zhǔn)化。”

據(jù)其介紹，上海電纜研究所對超導(dǎo)電纜的研究經(jīng)歷了基礎(chǔ)研究、科研研究過程，中間還做了10年左右的中試研究，以解決產(chǎn)品的可靠性、安全性問題。

該研究團(tuán)隊成為國內(nèi)第一個全面掌握自主知識產(chǎn)權(quán)的超導(dǎo)電纜系統(tǒng)完整的設(shè)計及制造技術(shù)的團(tuán)隊，2007年完成了中國首套超導(dǎo)電纜生產(chǎn)裝備的開發(fā)；2010年自主開發(fā)完成國內(nèi)首套超導(dǎo)電纜系統(tǒng)、相關(guān)測試和制造裝備。

2013年，依托寶鋼公司建成了50米長、35千伏的高溫超導(dǎo)電纜系統(tǒng)示范工程，連續(xù)穩(wěn)定運行達(dá)三年以上，其運行載流量和最大瞬時負(fù)荷電流達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

2018年，該團(tuán)隊核心人員注冊成立了上海國際超導(dǎo)科技有限公司。2019年，公司承擔(dān)了上海市戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)項目“國產(chǎn)化公里級超導(dǎo)電纜示范工程”的建設(shè)，這也是全球范圍內(nèi)首次在超大城市的腹地引入超導(dǎo)電纜。

寶鋼示范工程穩(wěn)定運行三年

“我們是一個系統(tǒng)�！睆埾矟蓮�(qiáng)調(diào)，“沒有政府的支持和上下游的合作伙伴，沒有超導(dǎo)聯(lián)盟，我們就無法成功�！币虼�，上海國際超導(dǎo)公司的定位也是一家超導(dǎo)電纜系統(tǒng)的總集成設(shè)計單位。

過去20年，上海已經(jīng)在超導(dǎo)領(lǐng)域形成了一套以市場為主、政府支持、圍繞產(chǎn)業(yè)鏈布局創(chuàng)新鏈的機(jī)制與生態(tài)。這套機(jī)制成功地整合了各方資源，激發(fā)了市場活力。

2008年，上海市科委以上海電纜研究所為牽頭單位，組建了上海市超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略聯(lián)盟，希望以超導(dǎo)電纜未來巨大的市場牽引力帶動超導(dǎo)材料、低溫制冷等上下游產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同發(fā)展，聯(lián)盟參與單位包括上海超導(dǎo)、上創(chuàng)超導(dǎo)、中科院微系統(tǒng)所、中科院技術(shù)物理所、聯(lián)影、辰光、以及電力用戶國網(wǎng)上海市電力公司等。

上海政府部門牽頭，由市科委、市經(jīng)信委等形成接力，無論研發(fā)遭遇什么阻礙，都以極強(qiáng)的戰(zhàn)略定力，持續(xù)多年通過重大項目為團(tuán)隊提供支持，幫助超導(dǎo)研發(fā)一步步解決技術(shù)難題，度過經(jīng)營難關(guān)。

同時，上海非常重視發(fā)揮市場機(jī)制的拉動，一方面支持高校團(tuán)隊“走出校園”創(chuàng)業(yè)，在企業(yè)平臺上繼續(xù)打磨技術(shù)；同時，通過政府牽頭，材料、系統(tǒng)、應(yīng)用等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的企業(yè)組建產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，聯(lián)手打造超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈。這種環(huán)境，使得上海成為國內(nèi)唯一擁有完整超導(dǎo)電纜產(chǎn)業(yè)鏈的城市——保證了示范項目哪怕在疫情之下，都沒有受到太大影響。

“就在這個辦公室，我們和兩家超導(dǎo)原材料公司反復(fù)討論甚至爭吵超導(dǎo)材料應(yīng)用及測試的細(xì)節(jié)�！睆埾矟赏嘎丁�2015年-2020年，上海國際超導(dǎo)研究團(tuán)隊和超導(dǎo)材料公司花了5年時間進(jìn)行優(yōu)化，將實驗室的超導(dǎo)材料應(yīng)用到了產(chǎn)品上。

超導(dǎo)電纜工藝車間

應(yīng)用牽引產(chǎn)業(yè)是上海超導(dǎo)技術(shù)最終形成戰(zhàn)斗力的關(guān)鍵。

在此次示范線建設(shè)之前，上海已經(jīng)支持在寶鋼建設(shè)了一條50米的超導(dǎo)輸電線，既對超導(dǎo)材料和電纜技術(shù)進(jìn)行了驗證，也搜集到了不少關(guān)鍵的運行數(shù)據(jù)。而后，國網(wǎng)上海市電力公司拿出市中心的骨干電網(wǎng)，幫助超導(dǎo)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)落地。

“電網(wǎng)對我們的支持非常重要，前提是2013年我們做的寶鋼超導(dǎo)電纜示范工作，有了2013年-2016年3年的運行數(shù)據(jù)。其次是2008年到2018年的中試，我們收集了大量實驗數(shù)據(jù)�！睆埾矟烧f。研究團(tuán)隊曾對超導(dǎo)電纜進(jìn)行了各種標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境和極限情況進(jìn)行測試，如雷電沖擊、冷熱循環(huán)、超導(dǎo)接頭長期應(yīng)力、制冷系統(tǒng)故障等。

電力部門從需求側(cè)出發(fā)，為研發(fā)指明了方向，使得他們能夠更精準(zhǔn)的將資源聚焦于重點，而且堅定了各方對產(chǎn)業(yè)的信心。

示范線推進(jìn)以來，上海高溫超導(dǎo)帶材的產(chǎn)能、性能、質(zhì)量都有了突飛猛進(jìn)的提升，企業(yè)也得到了更多投資方的關(guān)注，經(jīng)營管理水平和抗風(fēng)險能力顯著提升。

2020年，在上海市委市政府的關(guān)心下，上海電纜研究所對超導(dǎo)團(tuán)隊完成“混改”，引入奧盛集團(tuán)、國網(wǎng)上海市電力公司、上海電氣輸配電集團(tuán)有限公司等產(chǎn)業(yè)鏈上核心單位，共同組建了如今的上海國際超導(dǎo)科技有限公司。

上海市經(jīng)信委相關(guān)負(fù)責(zé)人指出，示范工程建成后，將全面系統(tǒng)驗證自主高溫超導(dǎo)技術(shù)，并為進(jìn)一步拓展應(yīng)用積累經(jīng)驗。目前，上海正計劃依托長三角，籌建高溫超導(dǎo)制造業(yè)創(chuàng)新中心。未來，隨著材料、裝備等的發(fā)展，上海將“解鎖”更多高溫超導(dǎo)的應(yīng)用，打造高溫超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)高地。

2020年3月31日，上海國際超導(dǎo)混改簽約

當(dāng)前，全球范圍內(nèi)較長距離高溫超導(dǎo)電纜的研究開發(fā)方興未艾，高溫超導(dǎo)電纜的實用化、商用化進(jìn)程正在加速，已有多組長距離高溫超導(dǎo)電纜并入實際電網(wǎng)運行，主要集中在美國、日本、韓國、德國。目前已投運的最長高溫超導(dǎo)電纜位于德國及韓國，全長約為1公里。

隨著全球越來越關(guān)注高溫超導(dǎo)輸電技術(shù)的發(fā)展，多國正在計劃開展超導(dǎo)電纜大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。如美國AMSC已經(jīng)正式啟動將三大電網(wǎng)實現(xiàn)完全互聯(lián)和可再生能源發(fā)電并網(wǎng)的“Tres Amigas超級變電站”項目，采用高壓直流超導(dǎo)輸電技術(shù)實現(xiàn)電網(wǎng)互聯(lián)。韓國正在推動現(xiàn)有電力傳輸網(wǎng)采用高溫超導(dǎo)電纜的進(jìn)程，預(yù)計在未來五年內(nèi)將實現(xiàn)50km高溫超導(dǎo)電纜在實際商業(yè)電網(wǎng)中的使用和服務(wù)。

德國計劃在“十四五”推進(jìn)一項名稱為“Super Link”的超導(dǎo)電纜工程項目，探索12公里長超導(dǎo)電纜工程建設(shè)的可行性。此外，日本、荷蘭、丹麥等國家也正在積極運籌本國的超導(dǎo)電纜規(guī)劃，構(gòu)建超導(dǎo)電纜輸電網(wǎng)絡(luò)。

在張喜澤看來，我國有望在超導(dǎo)電纜領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“彎道超車”。“20世紀(jì)80年代高溫超導(dǎo)材料被發(fā)現(xiàn)，國際上的超導(dǎo)電纜研究于上世紀(jì)90年代末期起步，中國在2000年起步，基本與國際保持同步，這相比傳統(tǒng)電纜領(lǐng)域，差距小很多。這是一個前沿的研究領(lǐng)域，超導(dǎo)電纜也是一個全新的產(chǎn)品，我們的機(jī)會比較大�！�

我國自“九五”以來即開展高溫超導(dǎo)電纜的研究，先后研制出多條不同長度和電流的高溫超導(dǎo)電纜并投入實際工程運用，為我國高溫超導(dǎo)電纜設(shè)計、制造和運行積累了重要經(jīng)驗。

2013年，上海電纜研究所牽頭建成的國內(nèi)首套50米，35kV、低溫絕緣高溫超導(dǎo)電纜在寶山鋼鐵股份有限公司掛網(wǎng)運行，標(biāo)志著我國在實用低溫絕緣高溫超導(dǎo)電纜技術(shù)中獲得重大突破，成為國際上少數(shù)成功建設(shè)低溫絕緣高溫超導(dǎo)電纜示范工程的國家。

2021年9月南方電網(wǎng)在深圳完成400米超導(dǎo)電纜的掛網(wǎng)運行；天津富通百米級二代超導(dǎo)示范線也已掛網(wǎng)運行；江蘇省電力公司擬在同里小鎮(zhèn)建設(shè)直流超導(dǎo)電纜線路等。

兩大超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟

張喜澤透露，現(xiàn)在超導(dǎo)電纜技術(shù)在不斷更新， “3-5公里長的超導(dǎo)電纜線路已經(jīng)有很大的應(yīng)用前景了，可以在城市輸電實現(xiàn)一定的規(guī)�；��！�

但是，他認(rèn)為超導(dǎo)輸電線路的大面積規(guī)模化短期內(nèi)“可能不現(xiàn)實”�！拔覀儾恢竿�超導(dǎo)電纜把所有常規(guī)電纜換掉，因為國家已經(jīng)有了非常完善的常規(guī)電纜系統(tǒng)和運維體系，大面積更換需要耗費大量人力、物力。但是在一些城市地下空間和土地緊張的新建、改建的地方，可以使用超導(dǎo)電纜。”

隨著上海國網(wǎng)電力示范工程的試點應(yīng)用，高溫超導(dǎo)輸電有望在上海新型電網(wǎng)建設(shè)上率先實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化推廣。

張喜澤指出，在城市電網(wǎng)改造和電力擴(kuò)容方面，可以發(fā)揮高溫超導(dǎo)電纜載流量大、體積小的優(yōu)勢；在人口密集區(qū)電力設(shè)施建設(shè)方面，可以發(fā)揮高溫超導(dǎo)輸電沒有電磁輻射、系統(tǒng)可靠性高、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢，緩解群眾對變電站、變壓器、輸變電線路等電力基礎(chǔ)設(shè)施的抵觸心理，降低工程時間成本和實施難度。以高溫超導(dǎo)電纜為主要輸電網(wǎng)架的超安全電網(wǎng)，將改變或提升變電、配電等領(lǐng)域的“生態(tài)”，促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。

據(jù)悉，上海國際超導(dǎo)的高溫超導(dǎo)電纜已入圍今年中國國際工業(yè)博覽會大獎18強(qiáng)。大獎揭曉之前，將進(jìn)一步報道。

你好:

這個超導(dǎo)運行在多少度？沒說啊，先進(jìn)在哪里？

仔細(xì)讀一下，介紹的很詳細(xì)了，填充的液氮，讓后看一下寶鋼的使用環(huán)境，這些東西都沒看出來嗎？？？