今年夏天，上海的電力“主動(dòng)脈”不僅平穩(wěn)度過(guò)迎峰度夏的挑戰(zhàn)，還刷新了一項(xiàng)歷史紀(jì)錄：世界首條35千伏公里級(jí)超導(dǎo)輸電示范工程首次實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷運(yùn)行，刷新了我國(guó)商用超導(dǎo)輸電工程最大實(shí)際運(yùn)行容量的紀(jì)錄。
日前，記者走進(jìn)該項(xiàng)目的自主研發(fā)核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)——申能旗下上海電纜研究所。歷經(jīng)三代工程師20年的努力，超導(dǎo)電纜夢(mèng)終圓上海。
20年打造“科研鐵軍”
據(jù)中國(guó)工程院院士、上海電纜研究所專家黃崇祺介紹，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。 在-196℃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(shí)現(xiàn)低電壓等級(jí)的大容量輸電。一條超導(dǎo)電纜的輸送容量相當(dāng)于四到六條相同電壓等級(jí)傳統(tǒng)電纜。
與同規(guī)格的常規(guī)電纜相比，高溫超導(dǎo)電纜具有體積小、重量輕、損耗低、傳輸容量大、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。如果高溫超導(dǎo)電纜得到廣泛應(yīng)用，將解決像上海這樣的特大型城市用電密度高、建設(shè)用地緊張問(wèn)題，為特大型城市提供最佳輸電方案，其帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益不言而喻。上海電纜研究所制定了一個(gè)長(zhǎng)期的高溫超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)化規(guī)劃，并于2003年組建攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，打造“科研鐵軍”。
這些年來(lái)，平均每條生產(chǎn)線被改造超過(guò)10次，與此同時(shí)，團(tuán)隊(duì)通過(guò)努力在10年內(nèi)將國(guó)外壟斷的原材料價(jià)格降低了近2/3。
2010年，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的基礎(chǔ)性研究和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，一套電壓35千伏、電流2000安的30米超導(dǎo)電纜系統(tǒng)在研究所中壓大廳成功搭建，并順利通過(guò)超導(dǎo)電纜的型式試驗(yàn)，這在國(guó)內(nèi)尚屬首次。團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行超導(dǎo)電纜試驗(yàn)時(shí)遇到了一項(xiàng)世界級(jí)的難題——局部放電測(cè)試。超導(dǎo)電纜系統(tǒng)的特殊性讓微弱信號(hào)檢測(cè)隔離變得十分復(fù)雜，很容易測(cè)試失敗，導(dǎo)致無(wú)法獲取數(shù)據(jù)。面對(duì)挑戰(zhàn)，團(tuán)隊(duì)持續(xù)研究，終于在2019年底完成了這個(gè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的測(cè)量。
憑借這一關(guān)鍵試驗(yàn)數(shù)據(jù)，上海電纜研究所在全球首個(gè)超導(dǎo)電纜國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制訂大會(huì)上參與了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制訂，這也極大地提升了我國(guó)在超導(dǎo)領(lǐng)域的話語(yǔ)權(quán)。
產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟助力成果轉(zhuǎn)化
技術(shù)難關(guān)攻克之后，如何推動(dòng)其產(chǎn)業(yè)化，又成為新的重要課題。上海電纜研究所牽頭，聯(lián)合中科院計(jì)算所、上海交通大學(xué)、上海大學(xué)、國(guó)網(wǎng)上海電力公司等從事超導(dǎo)材料研究的單位組成超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，形成了一套以市場(chǎng)為主、政府支持、圍繞產(chǎn)業(yè)鏈布局創(chuàng)新的機(jī)制與生態(tài)，成功整合了各方資源，激發(fā)市場(chǎng)活力。
2018年，上海電纜研究所注冊(cè)成立了國(guó)際超導(dǎo)公司，陸續(xù)建成了可連續(xù)大長(zhǎng)度生產(chǎn)的超導(dǎo)電纜工藝車間、超導(dǎo)低溫實(shí)驗(yàn)室、智能化超導(dǎo)電纜數(shù)據(jù)中心、超導(dǎo)電纜電氣研究實(shí)驗(yàn)室、超導(dǎo)高壓試驗(yàn)大廳，實(shí)現(xiàn)集高溫超導(dǎo)電纜系統(tǒng)設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)、檢測(cè)評(píng)估及技術(shù)咨詢于一體，為深入開(kāi)展超導(dǎo)電纜成果轉(zhuǎn)化打下了良好的基礎(chǔ)。
2019年，申能集團(tuán)和上海電纜研究所完成聯(lián)合重組。此后，申能集團(tuán)在人才強(qiáng)企行動(dòng)、新技術(shù)新業(yè)態(tài)培育、產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新、體制機(jī)制改革、數(shù)據(jù)融合創(chuàng)新、產(chǎn)學(xué)研用合作等方面向上海電纜研究所及其系統(tǒng)企業(yè)提供了全方位支持。集團(tuán)決定對(duì)國(guó)際超導(dǎo)公司實(shí)施混改，引入超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)盟的核心單位，不但為超導(dǎo)電纜的研制提供系統(tǒng)的人才組合，更為未來(lái)隨著材料、裝備等的發(fā)展，“解鎖”更多高溫超導(dǎo)應(yīng)用提供了強(qiáng)大的人才儲(chǔ)備。
創(chuàng)下全球五大領(lǐng)先
2021年12月22日，世界首套全商業(yè)化運(yùn)行35千伏公里級(jí)超導(dǎo)電纜示范工程在上海徐匯區(qū)正式投運(yùn)?？傞L(zhǎng)度1.2公里，連接兩座變電站。目前已連續(xù)安全穩(wěn)定運(yùn)行超過(guò)600天，累計(jì)為徐家匯商圈、上海體育館等核心區(qū)域4.9萬(wàn)戶用戶供電近3億千瓦時(shí)，開(kāi)創(chuàng)了公里級(jí)超導(dǎo)電纜在大型城市核心區(qū)域運(yùn)行的先例。
1.2公里的示范工程項(xiàng)目，在全球?qū)崿F(xiàn)了五個(gè)方面的領(lǐng)先和突破：它是目前為止全世界所有超導(dǎo)電纜系統(tǒng)工程中唯一一條在核心城區(qū)投運(yùn)的線路；是目前為止全世界最長(zhǎng)的一條公里級(jí)超導(dǎo)電纜示范工程項(xiàng)目；是全世界唯一采用全程排管敷設(shè)的超導(dǎo)電纜，在解決城市中心輸電用地難題的同時(shí)，大幅降低了安裝成本；是世界上唯一擁有雙接頭的超導(dǎo)電纜工程，這一技術(shù)讓大長(zhǎng)度工程成為可能，對(duì)超導(dǎo)電纜產(chǎn)業(yè)化推廣具有重大意義；在35千伏的電壓等級(jí)上，它的傳輸容量是最大的。
今年夏天示范工程項(xiàng)目在電流高負(fù)荷水平下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行，這也驗(yàn)證了該系統(tǒng)在復(fù)雜工況條件下的可靠性。
超導(dǎo)電纜示范工程的成功投運(yùn)是一個(gè)新的起點(diǎn)。記者了解到，上海電纜研究所將繼續(xù)開(kāi)展超導(dǎo)電纜的大規(guī)模應(yīng)用，逐步降低成本，利用超導(dǎo)電纜完善電廠電網(wǎng)的主架構(gòu)系統(tǒng)，幫助能耗高、污染多的行業(yè)減少碳排放，把超導(dǎo)電纜的產(chǎn)業(yè)化系統(tǒng)化真正落到實(shí)處。
日前，記者走進(jìn)該項(xiàng)目的自主研發(fā)核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)——申能旗下上海電纜研究所。歷經(jīng)三代工程師20年的努力，超導(dǎo)電纜夢(mèng)終圓上海。
20年打造“科研鐵軍”
據(jù)中國(guó)工程院院士、上海電纜研究所專家黃崇祺介紹，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。 在-196℃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(shí)現(xiàn)低電壓等級(jí)的大容量輸電。一條超導(dǎo)電纜的輸送容量相當(dāng)于四到六條相同電壓等級(jí)傳統(tǒng)電纜。
與同規(guī)格的常規(guī)電纜相比，高溫超導(dǎo)電纜具有體積小、重量輕、損耗低、傳輸容量大、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。如果高溫超導(dǎo)電纜得到廣泛應(yīng)用，將解決像上海這樣的特大型城市用電密度高、建設(shè)用地緊張問(wèn)題，為特大型城市提供最佳輸電方案，其帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益不言而喻。上海電纜研究所制定了一個(gè)長(zhǎng)期的高溫超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)化規(guī)劃，并于2003年組建攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，打造“科研鐵軍”。
這些年來(lái)，平均每條生產(chǎn)線被改造超過(guò)10次，與此同時(shí)，團(tuán)隊(duì)通過(guò)努力在10年內(nèi)將國(guó)外壟斷的原材料價(jià)格降低了近2/3。
2010年，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的基礎(chǔ)性研究和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，一套電壓35千伏、電流2000安的30米超導(dǎo)電纜系統(tǒng)在研究所中壓大廳成功搭建，并順利通過(guò)超導(dǎo)電纜的型式試驗(yàn)，這在國(guó)內(nèi)尚屬首次。團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行超導(dǎo)電纜試驗(yàn)時(shí)遇到了一項(xiàng)世界級(jí)的難題——局部放電測(cè)試。超導(dǎo)電纜系統(tǒng)的特殊性讓微弱信號(hào)檢測(cè)隔離變得十分復(fù)雜，很容易測(cè)試失敗，導(dǎo)致無(wú)法獲取數(shù)據(jù)。面對(duì)挑戰(zhàn)，團(tuán)隊(duì)持續(xù)研究，終于在2019年底完成了這個(gè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的測(cè)量。
憑借這一關(guān)鍵試驗(yàn)數(shù)據(jù)，上海電纜研究所在全球首個(gè)超導(dǎo)電纜國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制訂大會(huì)上參與了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制訂，這也極大地提升了我國(guó)在超導(dǎo)領(lǐng)域的話語(yǔ)權(quán)。
產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟助力成果轉(zhuǎn)化
技術(shù)難關(guān)攻克之后，如何推動(dòng)其產(chǎn)業(yè)化，又成為新的重要課題。上海電纜研究所牽頭，聯(lián)合中科院計(jì)算所、上海交通大學(xué)、上海大學(xué)、國(guó)網(wǎng)上海電力公司等從事超導(dǎo)材料研究的單位組成超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，形成了一套以市場(chǎng)為主、政府支持、圍繞產(chǎn)業(yè)鏈布局創(chuàng)新的機(jī)制與生態(tài)，成功整合了各方資源，激發(fā)市場(chǎng)活力。
2018年，上海電纜研究所注冊(cè)成立了國(guó)際超導(dǎo)公司，陸續(xù)建成了可連續(xù)大長(zhǎng)度生產(chǎn)的超導(dǎo)電纜工藝車間、超導(dǎo)低溫實(shí)驗(yàn)室、智能化超導(dǎo)電纜數(shù)據(jù)中心、超導(dǎo)電纜電氣研究實(shí)驗(yàn)室、超導(dǎo)高壓試驗(yàn)大廳，實(shí)現(xiàn)集高溫超導(dǎo)電纜系統(tǒng)設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)、檢測(cè)評(píng)估及技術(shù)咨詢于一體，為深入開(kāi)展超導(dǎo)電纜成果轉(zhuǎn)化打下了良好的基礎(chǔ)。
2019年，申能集團(tuán)和上海電纜研究所完成聯(lián)合重組。此后，申能集團(tuán)在人才強(qiáng)企行動(dòng)、新技術(shù)新業(yè)態(tài)培育、產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新、體制機(jī)制改革、數(shù)據(jù)融合創(chuàng)新、產(chǎn)學(xué)研用合作等方面向上海電纜研究所及其系統(tǒng)企業(yè)提供了全方位支持。集團(tuán)決定對(duì)國(guó)際超導(dǎo)公司實(shí)施混改，引入超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)盟的核心單位，不但為超導(dǎo)電纜的研制提供系統(tǒng)的人才組合，更為未來(lái)隨著材料、裝備等的發(fā)展，“解鎖”更多高溫超導(dǎo)應(yīng)用提供了強(qiáng)大的人才儲(chǔ)備。
創(chuàng)下全球五大領(lǐng)先
2021年12月22日，世界首套全商業(yè)化運(yùn)行35千伏公里級(jí)超導(dǎo)電纜示范工程在上海徐匯區(qū)正式投運(yùn)?？傞L(zhǎng)度1.2公里，連接兩座變電站。目前已連續(xù)安全穩(wěn)定運(yùn)行超過(guò)600天，累計(jì)為徐家匯商圈、上海體育館等核心區(qū)域4.9萬(wàn)戶用戶供電近3億千瓦時(shí)，開(kāi)創(chuàng)了公里級(jí)超導(dǎo)電纜在大型城市核心區(qū)域運(yùn)行的先例。
1.2公里的示范工程項(xiàng)目，在全球?qū)崿F(xiàn)了五個(gè)方面的領(lǐng)先和突破：它是目前為止全世界所有超導(dǎo)電纜系統(tǒng)工程中唯一一條在核心城區(qū)投運(yùn)的線路；是目前為止全世界最長(zhǎng)的一條公里級(jí)超導(dǎo)電纜示范工程項(xiàng)目；是全世界唯一采用全程排管敷設(shè)的超導(dǎo)電纜，在解決城市中心輸電用地難題的同時(shí)，大幅降低了安裝成本；是世界上唯一擁有雙接頭的超導(dǎo)電纜工程，這一技術(shù)讓大長(zhǎng)度工程成為可能，對(duì)超導(dǎo)電纜產(chǎn)業(yè)化推廣具有重大意義；在35千伏的電壓等級(jí)上，它的傳輸容量是最大的。
今年夏天示范工程項(xiàng)目在電流高負(fù)荷水平下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行，這也驗(yàn)證了該系統(tǒng)在復(fù)雜工況條件下的可靠性。
超導(dǎo)電纜示范工程的成功投運(yùn)是一個(gè)新的起點(diǎn)。記者了解到，上海電纜研究所將繼續(xù)開(kāi)展超導(dǎo)電纜的大規(guī)模應(yīng)用，逐步降低成本，利用超導(dǎo)電纜完善電廠電網(wǎng)的主架構(gòu)系統(tǒng)，幫助能耗高、污染多的行業(yè)減少碳排放，把超導(dǎo)電纜的產(chǎn)業(yè)化系統(tǒng)化真正落到實(shí)處。
此文關(guān)鍵字：電線電纜生產(chǎn)廠
纜勝特纜最新產(chǎn)品
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