世界第一條撐起超大城市骨干電網(wǎng)的公里級(jí)高溫超導(dǎo)電纜示范線在上海建設(shè)2年后，已經(jīng)進(jìn)入最后沖刺階段。記者從權(quán)威部門獲悉，這條1.2公里長(zhǎng)的國(guó)產(chǎn)超導(dǎo)電纜預(yù)計(jì)年內(nèi)可掛網(wǎng)送電，將在線路長(zhǎng)度、載流量和應(yīng)用場(chǎng)景等多項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先，對(duì)高溫超導(dǎo)輸電技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化具有重要意義。
那么什么是超導(dǎo)電纜？為何示范項(xiàng)目定為1.2公里？超導(dǎo)電纜距離普通人有多遠(yuǎn)？
為何是1.2公里？
超導(dǎo)電纜是一種采用無(wú)阻超導(dǎo)材料作為導(dǎo)電體并能傳輸大電流的電力設(shè)施，具備損耗低、容量大、體積小、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。奧盛集團(tuán)上海國(guó)際超導(dǎo)科技有限公司副總經(jīng)理張喜澤告訴記者，在35千伏的設(shè)計(jì)電壓下，一根超導(dǎo)電纜能輸送超過(guò)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(diǎn)讓超導(dǎo)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(shù)難以解決的場(chǎng)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(dǎo)電纜強(qiáng)大輸電能力能有效減少對(duì)土地和地下管廊的占用，還兼?zhèn)鋼p耗低、體積小、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，成為解決這一難題的上佳選擇。
超導(dǎo)電纜生產(chǎn)車間
從世界范圍來(lái)看，超導(dǎo)技術(shù)是具有戰(zhàn)略意義的前沿引領(lǐng)技術(shù)，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(xué)裝置等領(lǐng)域都展現(xiàn)出廣泛應(yīng)用前景。尤其是高溫超導(dǎo)輸電，被譽(yù)為本世紀(jì)電力行業(yè)的一場(chǎng)革命，將會(huì)是21世紀(jì)最具潛力的電力應(yīng)用技術(shù)。
當(dāng)前，全球范圍內(nèi)較長(zhǎng)距離高溫超導(dǎo)電纜的研究開(kāi)發(fā)方興未艾，高溫超導(dǎo)電纜的實(shí)用化、商用化進(jìn)程正在加速，已有多組長(zhǎng)距離高溫超導(dǎo)電纜并入實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行，主要集中在美國(guó)、日本、韓國(guó)、德國(guó)。目前已投運(yùn)的最長(zhǎng)高溫超導(dǎo)電纜位于德國(guó)及韓國(guó)，全長(zhǎng)約為1公里。
1公里左右的長(zhǎng)度并非巧合，而是因?yàn)榧夹g(shù)限制。張喜澤解釋，受生產(chǎn)工藝和運(yùn)輸?shù)鹊闹萍s，目前能生產(chǎn)的單根高壓超導(dǎo)電纜長(zhǎng)度在500米左右，一公里長(zhǎng)度的敷設(shè)需要兩根超導(dǎo)電纜連接。連接技術(shù)是目前限制超導(dǎo)電纜長(zhǎng)度的重要制約因素之一。
目前，國(guó)際超導(dǎo)公司已經(jīng)攻克了雙接頭技術(shù)，即可以實(shí)現(xiàn)三段超導(dǎo)電纜連接。“實(shí)話說(shuō)，1.2公里還是1.5公里對(duì)我們來(lái)說(shuō)沒(méi)有什么差別”。如果1.2公里示范項(xiàng)目成功，將系統(tǒng)驗(yàn)證高溫超導(dǎo)電纜的技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性，對(duì)高溫超導(dǎo)輸電技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化具有重要意義。張喜澤總結(jié)：“有無(wú)領(lǐng)先技術(shù)是參與國(guó)際合作的關(guān)鍵”，示范項(xiàng)目的驗(yàn)證結(jié)果將大大增強(qiáng)我國(guó)在全球超導(dǎo)領(lǐng)域的話語(yǔ)權(quán)和影響力。
“這在世界上也是絕無(wú)僅有的”
我國(guó)自“九五”以來(lái)即開(kāi)展高溫超導(dǎo)電纜的研究，時(shí)間上略晚于世界先進(jìn)國(guó)家。張喜澤回憶，當(dāng)年他們?cè)Ｍㄟ^(guò)“引進(jìn)消化再創(chuàng)新”的方式，盡快在超導(dǎo)領(lǐng)域取得突破。但和國(guó)外超導(dǎo)領(lǐng)軍企業(yè)聯(lián)系后發(fā)現(xiàn)，對(duì)方不僅不賣核心技術(shù)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(guó)外高價(jià)購(gòu)買了一批超導(dǎo)材料進(jìn)行研究。
目前我國(guó)的超導(dǎo)材料、超導(dǎo)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(yīng)用完整產(chǎn)業(yè)鏈的團(tuán)隊(duì)。張喜澤說(shuō)，“在同一個(gè)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(wú)僅有的”。
迄今為止，漫長(zhǎng)的研發(fā)過(guò)程磨礪著張喜澤和團(tuán)隊(duì)，也使得他們明白高新技術(shù)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(dǎo)電纜的研發(fā)不僅要自主創(chuàng)新，而且要能夠適應(yīng)城市的復(fù)雜環(huán)境，“只有這樣才能產(chǎn)生行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”，這種研發(fā)思路始終貫穿在漫長(zhǎng)的研發(fā)歷程中。
上海1.2公里超導(dǎo)電纜示范線項(xiàng)目正是由國(guó)網(wǎng)上海市電力公司和張喜澤所在公司牽頭建設(shè)，項(xiàng)目選址在上海市徐匯區(qū)，由超導(dǎo)電纜聯(lián)結(jié)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(shè)、驗(yàn)證的線路。張喜澤透露，重負(fù)載城區(qū)變電站之間的距離很多都在2-5公里左右，這個(gè)距離基本在目前掌握的技術(shù)范圍內(nèi)。這也意味著，距離普通人享受到超導(dǎo)電纜帶來(lái)的便利、潔凈的電力資源已經(jīng)為時(shí)不遠(yuǎn)。
國(guó)家工信部、上海市委、市政府也高度關(guān)注和支持高溫超導(dǎo)等國(guó)際前沿技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。張喜澤感慨，“我們畢竟是在一個(gè)公司，近二十年幾乎沒(méi)有直接經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，大家的壓力都很大”，政府的支持是超導(dǎo)技術(shù)研發(fā)發(fā)展的重要因素。日前，上海國(guó)際超導(dǎo)科技有限公司還入圍了第23屆中國(guó)國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)CIIF大獎(jiǎng)，入圍榜單旨在以榜樣的力量促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)互鑒、協(xié)作，助推產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展和產(chǎn)業(yè)生態(tài)繁榮。張喜澤也說(shuō)，“這對(duì)我們來(lái)說(shuō)是一種強(qiáng)有力的精神鼓舞”。
科技創(chuàng)新沒(méi)有止境。隨著全球越來(lái)越關(guān)注高溫超導(dǎo)輸電技術(shù)的發(fā)展，多國(guó)正在計(jì)劃開(kāi)展超導(dǎo)電纜大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。如德國(guó)計(jì)劃在十四五推進(jìn)一項(xiàng)名稱為“Super Link”的超導(dǎo)電纜工程項(xiàng)目，探索12公里長(zhǎng)超導(dǎo)電纜工程建設(shè)的可行性。此外，美國(guó)、日本、荷蘭、丹麥等國(guó)家也正在積極運(yùn)籌本國(guó)的超導(dǎo)電纜規(guī)劃，構(gòu)建超導(dǎo)電纜輸電網(wǎng)絡(luò)。
在這一背景下，上海市經(jīng)信委也表示，公里級(jí)超導(dǎo)電纜全球“第一線”建成后，上海將依托長(zhǎng)三角，籌建高溫超導(dǎo)制造業(yè)創(chuàng)新中心，打造高溫超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)高地，全力推動(dòng)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)三角地區(qū)制造業(yè)高端轉(zhuǎn)型和跨越式發(fā)展。
