世界第一條撐起超大城市骨干電網(wǎng)的公里級高溫超導電纜示范線在上海建設2年后，已經(jīng)進入最后沖刺階段。記者從權威部門獲悉，這條1.2公里長的國產(chǎn)超導電纜預計年內(nèi)可掛網(wǎng)送電，將在線路長度、載流量和應用場景等多項指標達到國際領先，對高溫超導輸電技術的產(chǎn)業(yè)化具有重要意義。
那么什么是超導電纜？為何示范項目定為1.2公里？超導電纜距離普通人有多遠？
為何是1.2公里？
超導電纜是一種采用無阻超導材料作為導電體并能傳輸大電流的電力設施，具備損耗低、容量大、體積小、無污染等優(yōu)點。奧盛集團上海國際超導科技有限公司副總經(jīng)理張喜澤告訴記者，在35千伏的設計電壓下，一根超導電纜能輸送超過2000安培的大電流，抵得上4-6根傳統(tǒng)35千伏大截面常規(guī)電纜。
這樣的特點讓超導電纜在城市電網(wǎng)改造、狹窄走廊主干電網(wǎng)、需求特殊且常規(guī)技術難以解決的場合成為一種全新的解決思路。比如在上海這樣寸土寸金的超大城市，中心城區(qū)再要拓展輸電通道已非常困難。而超導電纜強大輸電能力能有效減少對土地和地下管廊的占用，還兼?zhèn)鋼p耗低、體積小、無污染等優(yōu)點，成為解決這一難題的上佳選擇。
超導電纜生產(chǎn)車間
從世界范圍來看，超導技術是具有戰(zhàn)略意義的前沿引領技術，隨著城市化和工業(yè)化的飛速發(fā)展，在城市電網(wǎng)改造、磁懸浮交通、大科學裝置等領域都展現(xiàn)出廣泛應用前景。尤其是高溫超導輸電，被譽為本世紀電力行業(yè)的一場革命，將會是21世紀最具潛力的電力應用技術。
當前，全球范圍內(nèi)較長距離高溫超導電纜的研究開發(fā)方興未艾，高溫超導電纜的實用化、商用化進程正在加速，已有多組長距離高溫超導電纜并入實際電網(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電纜位于德國及韓國，全長約為1公里。
1公里左右的長度并非巧合，而是因為技術限制。張喜澤解釋，受生產(chǎn)工藝和運輸?shù)鹊闹萍s，目前能生產(chǎn)的單根高壓超導電纜長度在500米左右，一公里長度的敷設需要兩根超導電纜連接。連接技術是目前限制超導電纜長度的重要制約因素之一。
目前，國際超導公司已經(jīng)攻克了雙接頭技術，即可以實現(xiàn)三段超導電纜連接?！皩嵲捳f，1.2公里還是1.5公里對我們來說沒有什么差別”。如果1.2公里示范項目成功，將系統(tǒng)驗證高溫超導電纜的技術經(jīng)濟可行性，對高溫超導輸電技術的產(chǎn)業(yè)化具有重要意義。張喜澤總結：“有無領先技術是參與國際合作的關鍵”，示范項目的驗證結果將大大增強我國在全球超導領域的話語權和影響力。
“這在世界上也是絕無僅有的”
我國自“九五”以來即開展高溫超導電纜的研究，時間上略晚于世界先進國家。張喜澤回憶，當年他們曾希望通過“引進消化再創(chuàng)新”的方式，盡快在超導領域取得突破。但和國外超導領軍企業(yè)聯(lián)系后發(fā)現(xiàn)，對方不僅不賣核心技術和裝備，甚至連材料也不太愿意賣。2006-2007年左右，他們才成功從國外高價購買了一批超導材料進行研究。
目前我國的超導材料、超導電纜產(chǎn)業(yè)化水平已經(jīng)走在了世界前列。特別是上海市形成了一支從材料生產(chǎn)、低溫制冷、電纜集成到電纜應用完整產(chǎn)業(yè)鏈的團隊。張喜澤說，“在同一個城市具備這么完整的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)，這在世界上大概也是絕無僅有的”。
迄今為止，漫長的研發(fā)過程磨礪著張喜澤和團隊，也使得他們明白高新技術的創(chuàng)新還是要靠自己。“我們不是為了難而難”，他們的研發(fā)思路十分明確，超導電纜的研發(fā)不僅要自主創(chuàng)新，而且要能夠適應城市的復雜環(huán)境，“只有這樣才能產(chǎn)生行業(yè)標準”，這種研發(fā)思路始終貫穿在漫長的研發(fā)歷程中。
上海1.2公里超導電纜示范線項目正是由國網(wǎng)上海市電力公司和張喜澤所在公司牽頭建設，項目選址在上海市徐匯區(qū)，由超導電纜聯(lián)結起兩座220千伏變電站，完全由上海企業(yè)和科研人員自主研發(fā)、制造、敷設、驗證的線路。張喜澤透露，重負載城區(qū)變電站之間的距離很多都在2-5公里左右，這個距離基本在目前掌握的技術范圍內(nèi)。這也意味著，距離普通人享受到超導電纜帶來的便利、潔凈的電力資源已經(jīng)為時不遠。
國家工信部、上海市委、市政府也高度關注和支持高溫超導等國際前沿技術和相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。張喜澤感慨，“我們畢竟是在一個公司，近二十年幾乎沒有直接經(jīng)濟產(chǎn)出，大家的壓力都很大”，政府的支持是超導技術研發(fā)發(fā)展的重要因素。日前，上海國際超導科技有限公司還入圍了第23屆中國國際工業(yè)博覽會CIIF大獎，入圍榜單旨在以榜樣的力量促進產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)互鑒、協(xié)作，助推產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展和產(chǎn)業(yè)生態(tài)繁榮。張喜澤也說，“這對我們來說是一種強有力的精神鼓舞”。
科技創(chuàng)新沒有止境。隨著全球越來越關注高溫超導輸電技術的發(fā)展，多國正在計劃開展超導電纜大規(guī)模商業(yè)化應用。如德國計劃在十四五推進一項名稱為“Super Link”的超導電纜工程項目，探索12公里長超導電纜工程建設的可行性。此外，美國、日本、荷蘭、丹麥等國家也正在積極運籌本國的超導電纜規(guī)劃，構建超導電纜輸電網(wǎng)絡。
在這一背景下，上海市經(jīng)信委也表示，公里級超導電纜全球“第一線”建成后，上海將依托長三角，籌建高溫超導制造業(yè)創(chuàng)新中心，打造高溫超導產(chǎn)業(yè)高地，全力推動實現(xiàn)長三角地區(qū)制造業(yè)高端轉型和跨越式發(fā)展。
