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世界首台220KV超导限流器项目即将挂网运行

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摘要:世界首台220KV超导限流器项目即将挂网运行
据悉,国网天津电力公司的世界首台220KV超导限流器项目即将挂网运行,这是我国超导产业继云南普吉和甘肃白银两大项目之后在电网行业应用的又一重大突破,这也意味着超导产业化进程正在加快。

超导材料是指具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料,其在智能电网,城市电力扩容等方面具有广阔的应用前景。

据有关机构预测,超导市场有着千亿级的潜在规模,超导材料占比30%-40%。其中,“超导限流器潜在市场巨大,因为超导限流器是目前唯一能解决短路电流过大且保护电路的产品,现在国内超导材料主要依赖美日进口,超导材料占超导产品成本的50%左右。因此,超导材料的国产化将成为国内超导行业发展的焦点。”一位业内分析人士说。

超导材料应用前景广阔

在全球范围内,智能电网正迎来投资热潮,而智能电网也是我国“十二五”期间发展的重点之一。据业界人士介绍,在大规模建设智能电网过程中,超导是关键技术。如果超导电缆等的价格具有足够的吸引力,就将进入智能电网的商业化应用,前景非常广阔。为此,上海市在2010年5月发布的《上海推进智能电网产业发展行动方案(2010-2012年)》中,明确提出超导限流器是上海市智能电网产业发展的重点。

除此之外,由于占地空间小、开挖铺设工作量小,高温超导电缆近期也被纳入向超大城市中心送电的考虑范围。专家表示,华东、华南许多大型城市目前已面临这样的问题:城市扩容太快,用电量猛增,输电线缆严重饱和,但市区内新建高压架空线已不可能。并且我国城市建设地下管道系统规划水平落后,再铺设大容量的电缆也有很大难度。“与常规电缆相比,高温超导线缆的输电能力高出3-5倍。”

专家认为,第二代高温超导带材产业化生产以后,可有效解决人口密集的大都市圈电力扩容问题,并改善供电系统的安全性和可靠性。目前国际上第二代高温超导带材即将进入大规模市场化应用,我国大力介入这一领域的产业化研发恰逢其时。

另外,“在刚起步的高温超导产业当中,行业普遍预计限流器是超导行业实现商业化最早、市场前景最明确的超导应用。因为在各网的输配电都要用到它。” 国内一家超导线材制造商表示。

业内人士指出,超导限流器是目前唯一能解决短路电流过大,并且保护电路的产品。按照“十二五”规划中,短路电流超过100KA的变电站数量测算,到2020年,我国超导限流器潜在市场容量2000亿元。

多方发力 超导产业加速发展

据悉,超导材料作为一种高科技产品,我国在研发和产业化布局方面都在稳步推进,这为超导材料产业化的加速到来奠定了基础。

例如,据悉,国网天津电力公司的世界首台220KV超导限流器项目即将挂网运行,这是我国超导产业继云南普吉和甘肃白银两大项目之后在电网行业应用的又一重大突破,意味着超导产业化进程正在加快。

据了解,220KV超导限流器项目自2007年启动以来,经过几年的设备研制,现已成功进入实验运行阶段。目前,参与该项目的有技术方云南英纳超导公司和设备方天津百利电气。

此外,国家电网正在筹建一条长约1公里、110kv高温超导电缆示范项目,计划2012年建成,这都对整个超导材料产业形成刺激。

“目前我们正为一公里工程做一些技术储备,包括测试平台建设、相关技术研发、原理样机设计等。”中国电科院超导电力研究所所长来小康说。进行超导试验工程目的是尽量多地应用超导技术,通过使用检测技术发现更好的技术方向,从而刺激超导材料和技术加速发展。

不过,来小康表示,现在超导线材价格比起传统线缆,价格过高,尚不具备大规模商业推广的条件。

“就像电动汽车一样,虽然比燃油汽车贵,但是我们不能等待,必须逐步发展,否则技术就难以进步。”来小康说,虽然现在不具备产业化的条件,但这是一个发展方向,一定要通过扩大示范来刺激技术发展,从而推动整个超导产业进入良性发展循环。

“发展超导材料就像长跑,必须持续跟踪国际先进水平和尽量跟上国际水平,通过不断应用激励产业发展。”来小康说。

积极拓展国际合作及应用

目前我国一些高端超导材料已经进入国际市场。据悉,近期我国承担的国际热核聚变实验堆(ITER)计划任务中的首个导体采购包已经完成,即将交付。

相关专家表示,ITER耗资100多亿欧元,吸引了世界顶尖科学家参加。

中国研制的ITER超导导体、屏蔽包层等部件的性能在七个参与方中处于领先地位,部分采购包进展处于前列。

除去上述国际科研项目外,目前我国超导材料在电网领域的应用才刚刚拉开帷幕,目前主要应用在超导限流器。

超导限流器用于短路电流,后者是指电网在某一点发生短路时,有可能通过的最大电流。超导限流器可以减小短路对电网设备的损失。随着电网电压等级的提高、电网互连的程度提高,限制短路电流成为当务之急。电网短路电流超标以珠三角和长三角地区最为严重。业内人士认为,超导限流器将最先在南方电网和华东电网得到使用。

上市公司百利电气有关人士认为,超导限流器是智能电网建设的关键设备。智能电网的稳定性是智能电网建设的重中之重,超导限流器可以有效提高智能电网的暂态稳定性。

2006 年,英纳超导和云南电力集团控股的云电英纳主持研制的三相30m、2kA/35kV 高温超导电缆在昆明220kv 普吉变电站并网运行,这也是世界上第三组并网运行的高温超导电缆系统。

2011年4月,由我国完全自主研制的世界首座超导变电站在甘肃省白银市正式投入电网运行,又为超导产业化打下非常重要的基础。中科院电工研究所所长肖立业表示,超导变电站的建成是近10年来我国在超导电力技术领域最新、最先进的研究开发成果的集中体现,在核心、关键技术上取得了一系列突破。

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