上海有条超导电缆20年磨一剑?当年问海外买被拒后,决定从头到尾自己造……


上海有条超导电缆20年磨一剑?当年问海外买被拒后,决定从头到尾自己造……
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上海有条超导电缆20年磨一剑?当年问海外买被拒后,决定从头到尾自己造……】采访人员从上海市经信委获悉 , 选址徐汇、总长1.2公里的全球首条支撑超大城市骨干电网的超导电缆 , 有望于年内挂网送电 , 将在线路长度、载流量和应用场景等多项指标上实现国际领先 。 这条电缆可谓“20年磨一剑” , 从关键材料、电缆结构、关键部件再到顶管敷设 , 均由上海企业和科研人员自主完成 。
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上海公里级超导电缆示范工程进入冲刺阶段 。
超导电缆是采用无阻材料作为导电体的电力设施 , 若将超导电缆置于零下196℃的低温中 , 它就能传输强大电流 , 且几乎不损失电能 。 数据显示 , 在35千伏的设计电压下 , 一根超导电缆能输送超过2000安培的大电流 , 抵得上4至6根传统35千伏大截面常规电缆 。 就此意义而言 , 超导技术对于破解战略性新材料供应瓶颈、保障国家能源安全具有重大意义 。
“在上海这一寸土寸金超大城市 , 高昂的建设走廊费用、架空导线入地 , 以及市民担心的电磁污染问题等 , 都让中心城区拓展输电通道变得十分困难 。 超导电缆强大的输电能力 , 能有效减少对土地和地下管廊占用 , 兼具损耗低、无污染等优点 , 成为城市电网改造中全新的解决思路 。 ”上海国际超导科技有限公司副总经理张喜泽介绍 。
但这条求索路 , 由零到一 , 从实验室走向市场 , 上海用了20年 。 张喜泽透露 , 本世纪初 , 上海超导专家团队曾考虑通过“引进、消化吸收再创新”的方式 , 在超导电缆产业中谋求突破 。 然而 , 联系海外超导领军企业后 , 对方非但不肯卖核心技术与设备 , 连材料都开出天价 。 合作遇阻后 , 上海决定——靠自己 。
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2010年 , 国内首根冷绝缘超导电缆通过型式试验 。
为此 , 上海市经信委、市科委等部门形成接力 , 持续多年通过重大项目 , 为上海大学和上海交通大学两支“走出校园”创立企业的核心技术团队提供支持 。 与此同时 , 上海尤其重视发挥市场机制 , 由政府部门牵头 , 鼓励超导材料、系统、应用等关键环节的企业组建产业联盟 。 目前 , 上海已形成从材料研究、材料生产 , 到产品研究、生产及应用的完整产业链 。 在张喜泽看来 , “像上海这样在同一座城市具备如此完整产业链生态的 , 全球范围大概也绝无仅有 。 ”
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2020年10月15日 , 长三角超导产业链联盟启动运营 。
据悉 , 这条超导电缆的核心原料——总长超过300公里的超导带材 , 由“上创超导”和“上海超导”两家本土企业制备完成;而电缆系统的研发和制造方 , 则为在上海电缆研究所基础上引入产业链核心单位“混改”而成的上海国际超导科技有限公司 。
据介绍 , 超导电缆设计成“三色圆珠笔式”结构 , 系上海独创 。 电缆外层的套管 , 相当于“圆珠笔身” 。 其内包裹着三股相互绝缘的超导线缆 , 用以传送三相交流电 , 相当于三支“圆珠笔芯” 。 运行时 , “圆珠笔”内充满液氮 , 从而给线缆降温 , 实现强大电流传输 。 与国际通行方案相比 , “三色圆珠笔方案”安全性更高 , 寿命更长 , 更适合上海超大城市电网的实战需求 。 但该方案的难度在于 , 对线缆套管绝热、绝缘、密封和强度方面要求极高 。
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超导电缆设计成“三色圆珠笔式”结构 , 系上海独创 。
应用场景牵引 , 是上海超导技术最终形成实战能力的一大关键 。 在这条1.2公里示范线之前 , 上海超导研究团队已在宝钢建设了一条50米长的超导输电线 , 扛下了大电流波动考验 , 更积累下关键运行数据 。 “宝钢经验”后 , 国网上海市电力公司才有底气拿出市中心骨干电网 , 帮助上海超导技术和产业真正落地 。
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2016年 , 宝钢示范工程已稳定运行三年 。
据透露 , 当下多国都在计划开展超导电缆大规模商业化应用 , 如德国已在探索12公里长超导电缆工程建设的可行性 , 美国、日本、荷兰、丹麦等国家也正积极设计本国超导电缆规划 。 上海方面 , 下一步将依托长三角 , 筹建超导制造业创新中心 , 打造超导产业高地 。 随着超导材料、装备等进一步发展 , 更多超导应用有望被“解锁” 。