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國內(nèi)首條！高溫超導(dǎo)低壓直流電纜在蘇州“妥妥落戶” - 無圖版
23423423 --- 2023-12-05 21:40:19
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不久前，“常溫超導(dǎo)到底導(dǎo)沒導(dǎo)”成了人們茶余飯后熱議的話題，連帶著“超導(dǎo)”、“高溫超導(dǎo)”等“超導(dǎo)家族”一起走進(jìn)大眾視野。11月20日，在江蘇蘇州吳江區(qū)同里鎮(zhèn)，國內(nèi)首條高溫超導(dǎo)低壓直流電纜“妥妥地”并網(wǎng)投運(yùn)。
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它的出現(xiàn)填補(bǔ)了我國在超導(dǎo)電纜低壓直流系統(tǒng)的應(yīng)用空白，與交流超導(dǎo)電纜相比，其電網(wǎng)線損降低約70%，其技術(shù)為新型電力系統(tǒng)建設(shè)以及能源轉(zhuǎn)型升級(jí)注入了強(qiáng)勁動(dòng)力。
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這條超導(dǎo)電纜究竟有何不同？在全球競逐的超導(dǎo)領(lǐng)域，又是如何抓住創(chuàng)新的“牛鼻子”，實(shí)現(xiàn)“江蘇智造”？
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國網(wǎng)蘇州供電公司工作人員測量電纜運(yùn)行參數(shù)
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Chapter1
為何建造這條超導(dǎo)電纜？
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?能源轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵
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蘇州作為長江三角洲重要的中心城市之一，用電量居全國地級(jí)市之最。近年來蘇州積極優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，建成“一交兩直”特高壓城市電網(wǎng)，千里之外的清潔水電得以送入千家萬戶，同時(shí)大力發(fā)展可再生能源發(fā)電，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。
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面對(duì)蘇州地區(qū)不斷增長的電力需求和新能源接入比例，單純的增加電網(wǎng)密度與趨于飽和的城市空間現(xiàn)狀相悖。如何提高能源傳輸效率、優(yōu)化通道資源配置，成為蘇州乃至長三角能源轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵課題之一。
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同里綜合能源服務(wù)中心
?效率更高的選擇
相比普通電纜
當(dāng)電纜傳輸電能時(shí)，由于電阻耗能，一部分電能會(huì)以熱量的方式被浪費(fèi)。超導(dǎo)電纜因其零電阻特性，可有效提高電力傳輸效率、降低電能損耗，成為這一問題的有效解決方案。
*補(bǔ)充閱讀：
1.超導(dǎo)是一種重要的物理現(xiàn)象，它描述了一種特殊的電性質(zhì)，即某些材料在極低溫度下可以表現(xiàn)出零電阻和完全磁場抗拒性。
2.高溫超導(dǎo)是超導(dǎo)現(xiàn)象的一種，指具有較其他超導(dǎo)物質(zhì)相對(duì)較高臨界溫度的物質(zhì)可在液態(tài)氮的環(huán)境下產(chǎn)生的超導(dǎo)現(xiàn)象。
目前，我國已在超導(dǎo)電纜應(yīng)用方面有一些探索，但都是交流超導(dǎo)電纜示范工程。近年來，隨著風(fēng)電、光伏等新能源大量并網(wǎng)，及以電動(dòng)汽車為代表的直流負(fù)荷快速發(fā)展，各地開始探索建設(shè)更加靈活可控的直流配用電系統(tǒng)，探索超導(dǎo)在直流系統(tǒng)中的應(yīng)用逐漸成為新的研究方向。
相比交流超導(dǎo)電纜
直流超導(dǎo)電纜與交流超導(dǎo)電纜相比，電能傳輸產(chǎn)生的能量損耗會(huì)進(jìn)一步降低。據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)顯示，交流高溫超導(dǎo)的損耗在3%-4%，而直流超導(dǎo)電纜的損耗只有1%-2%。
2020年6月，蘇州吳江區(qū)政府、國網(wǎng)蘇州供電公司、江蘇永鼎股份有限公司三方聯(lián)合啟動(dòng)高溫超導(dǎo)直流電纜示范工程建設(shè)，在吳江同里中低壓直流配電網(wǎng)的基礎(chǔ)上，建設(shè)一條總長180米的高溫超導(dǎo)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(qū)直流配電房。
龐東直流中心站
Chapter2
實(shí)現(xiàn)哪些技術(shù)突破？
這條電纜設(shè)計(jì)電壓為±375伏，載流量為4500安培，導(dǎo)體截面積為90平方毫米，與相同電壓等級(jí)的常規(guī)PVC銅芯電纜相比較，截面積縮小到不足一半，輸電能力卻相當(dāng)于20根常規(guī)電纜，且導(dǎo)體損耗只有常規(guī)電纜的十分之一。
材料新→更大載流能力
超導(dǎo)電纜本體主要包含通電導(dǎo)體、低溫杜瓦管及電纜終端三部分，其中通電導(dǎo)體是超導(dǎo)直流電纜的關(guān)鍵核心部件。工程使用的釔鋇銅氧（YBCO）第二代高溫超導(dǎo)帶材為國產(chǎn)化材料，實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)電纜系統(tǒng)核心材料的國產(chǎn)化替代。這種材料損耗低、承載電流能力強(qiáng)，從而將載流能力提升至4500安培。