隨著大城市用電負(fù)荷的日益增高，高壓架空線(xiàn)想要深入城市負(fù)荷中心受到許多因素的制約，因此，需要采用地下電纜將電能輸往城市負(fù)荷中心。在這種情況下，采用高溫超導(dǎo)輸電電纜的優(yōu)勢(shì)就凸顯出來(lái)。高溫超導(dǎo)電纜是采用液氮作
隨著大城市用電負(fù)荷的日益增高，高壓架空線(xiàn)想要深入城市負(fù)荷中心受到許多因素的制約，因此，需要采用地下電纜將電能輸往城市負(fù)荷中心。在這種情況下，采用高溫超導(dǎo)輸電電纜的優(yōu)勢(shì)就凸顯出來(lái)。高溫超導(dǎo)電纜是采用液氮作冷卻介質(zhì)，在結(jié)構(gòu)上還可以使其磁場(chǎng)集中在電纜內(nèi)部，從而防止對(duì)環(huán)境的污染。同時(shí)，液氮冷卻的高溫超導(dǎo)電纜不會(huì)有漏油污染環(huán)境和火災(zāi)的隱患。
根據(jù)國(guó)外預(yù)測(cè)，2020年高溫超導(dǎo)電纜有望形成產(chǎn)業(yè)。目前，美、意、日、韓、法、丹麥等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的大公司都在積極研究開(kāi)發(fā)。有人算過(guò)一筆賬，到2020年超導(dǎo)應(yīng)用的全球市場(chǎng)將達(dá)到2440億美元，高溫超導(dǎo)電纜約占5%的份額。
由于液氮冷卻可以使高溫超導(dǎo)材料進(jìn)入超導(dǎo)狀態(tài)，其價(jià)格已接近能與普通電纜競(jìng)爭(zhēng)的程度，促使高溫超導(dǎo)電纜加快實(shí)用性進(jìn)程。
假設(shè)我國(guó)10千伏及以上交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜的年需求量約為10萬(wàn)千米，其總量的5%被高溫超導(dǎo)電纜所取代，則高溫超導(dǎo)電纜在我國(guó)每年的需求總量將會(huì)達(dá)到5000千米。
高溫超導(dǎo)電纜相比普通電纜有諸多優(yōu)勢(shì)。高溫超導(dǎo)電纜的傳輸損耗僅為傳輸功率的0.5%，比常規(guī)電纜5%~8%的損耗要低得多。在重量、尺寸相同的情況下，與常規(guī)電力 電纜相比，高溫超導(dǎo)電纜的容量可提高3~5倍、損耗下降60%，并且明顯地節(jié)約占地面積和空間。“用高溫超導(dǎo)電纜改裝現(xiàn)有地下電纜系統(tǒng)，不但能將傳輸容量提高3倍以上，而且能將總費(fèi)用降低20%。利用高溫超導(dǎo)電纜還可以改變傳統(tǒng)輸電方式，采用低電壓大電流傳輸電能。”一家生產(chǎn)高溫超導(dǎo)電纜企業(yè)負(fù)責(zé)人如是說(shuō)。
我國(guó)在超導(dǎo)電纜導(dǎo)體技術(shù)方面已獲重大突破。8月16日，在國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆 (ITER)計(jì)劃總部官員的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)造下，765米CB超導(dǎo)電纜導(dǎo)體在白銀有色長(zhǎng)通公司下線(xiàn)。這條導(dǎo)體是ITER裝置中運(yùn)行的最大長(zhǎng)度超導(dǎo)電纜。ITER裝置是產(chǎn)生大規(guī)模核聚變反應(yīng)的超導(dǎo)托克馬克，旨在建立人類(lèi)可持續(xù)的清潔能源體系，俗稱(chēng) “人造太陽(yáng)”。2003年1月，我國(guó)正式參加ITER計(jì)劃談判，成為該計(jì)劃合作成員之一。根據(jù)協(xié)議，我國(guó)將承擔(dān)70%管裝電纜導(dǎo)體的生產(chǎn)量。
今年以來(lái)，各國(guó)超導(dǎo)電纜項(xiàng)目研制成功并實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)示范運(yùn)行的消息此起彼伏。研究了20多年的“超導(dǎo)輸電”終于進(jìn)入了實(shí)用化階段，預(yù)計(jì)商用運(yùn)行將在5年內(nèi)啟動(dòng)。
4月，我國(guó)研制的長(zhǎng)度達(dá)360米、載流能力達(dá)10千安的高溫超導(dǎo)直流輸電電纜通過(guò)了科技部組織的專(zhuān)家技術(shù)驗(yàn)收，并在河南省投入工程示范運(yùn)行。該條電纜是目前世界上傳輸電流最大的高溫超導(dǎo)電纜，也是世界首條實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)示范運(yùn)行的高溫超導(dǎo)直流電纜。
7月，富通集團(tuán)天津超導(dǎo)技術(shù)應(yīng)用公司高溫超導(dǎo)電纜項(xiàng)目正式啟動(dòng)運(yùn)行。該項(xiàng)目將在天津建設(shè)國(guó)內(nèi)第一條二代釔系高溫超導(dǎo)電纜傳輸示范線(xiàn)，以加快推進(jìn)超導(dǎo)線(xiàn)材和超導(dǎo)電纜的實(shí)用化進(jìn)程。
8月，日本鐵綜研進(jìn)行超導(dǎo)輸電試驗(yàn)，其開(kāi)發(fā)的超導(dǎo)電纜支持直流輸電。目前，鐵綜研已經(jīng)完成31米電纜的性能測(cè)試，下階段將進(jìn)行310米電纜的性能測(cè)試。日本計(jì)劃在2020年左右，逐步用新開(kāi)發(fā)的超導(dǎo)電纜替代日益老化的金屬電纜。
有專(zhuān)家分析認(rèn)為，挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存，我國(guó)電線(xiàn)電纜行業(yè)應(yīng)牢牢抓住這一良機(jī)，整合改組，深入超導(dǎo)電纜這一高科技線(xiàn)纜產(chǎn)業(yè)，贏得客觀(guān)的經(jīng)濟(jì)效益，振興我國(guó)電線(xiàn)電纜行業(yè)，排除惡性無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)，迎接真正輝煌遠(yuǎn)景的到來(lái)。作者：甄言
