上海有望建设首条接入电网的高温超导电缆线路

今年下半年，上海电缆研究所牵头的市科委重大项目“35千伏高温超导电缆系统工程应用与示范研究”成果，通过中国电力企业联合会鉴定，部分关键参数达到国际领先水平。与此同时，第二代高温超导材料工业级生产线在上创超导科技有限公司建成，解决了超导电缆的材料国产化问题。

那么，全国产化超导电缆能否用于电网工程，打造载流量大、电阻几乎为零的“超导电网”?在昨天闭幕的第四届IEEE应用超导与电磁装置国际会议上，专家指出，这个问题的答案“50%取决于电力部门的观念”。

德国已建超导电缆商业线

1911年，荷兰科学家昂内斯意外发现，将汞冷却到零下268.95℃时，其电阻突然消失，这种现象被称为超导电性。然而，零下268.95℃已接近绝对零度(零下273.15℃)，必须用昂贵的液氦才能把温度降到这么低。1986年，IBM实验室的柏诺兹和缪勒首次发现高温超导材料，将临界温度大幅提高，使其能在低价的液氮降温环境下达到“零电阻”。

30年过去了，经过全球科学家的努力，第二代高温超导材料已达到市场化应用的“临界点”。在上海大学等协办的IEEE会议上，中、美、德、法、日等10多个国家的超导专家共同研讨。德国卡尔斯鲁厄大学工程物理研究所所长本纳德介绍，该所与耐克森公司合作，在埃森市建成了德国首条公里级高温超导电缆商业线，已稳定运行一年多。德国权威机构评估后认为，超导电力传输技术已经成熟。在本纳德看来，“上海的高温超导技术很有国际竞争力，实现产业化正是时候。而且，中国经济发展速度比德国快，基础设施工程更多，为超导电缆应用提供了广阔空间。”

传输中没有损耗节能显著

与传统的铜铝材料电缆相比，高温超导带材电缆有何优势?大会主席、上海市高温超导重点实验室主任蔡传兵说，超导电缆的载流能力可以达到铜铝导线的100多倍，而且电缆截面积较小，更适合大电流、高能量的用电场合;借助“零电阻”性能，超导电缆在传输过程中没有损耗，节能效果显著。据统计，我国电网的传输损耗率是8%至10%，每年损耗量相当于3个核电站的年发电量。

超导电缆也有其弱势，如技术不够成熟，工程建设成本较高。对此，天津大学电气与自动化工程学院教授信赢表示，目前，我国高温超导电缆产业化已走到一个门槛，如何跨过它，50%取决于技术改进，另外50%取决于相关部门的观念。“我和电力公司打了10年交道，在使用新技术上，他们往往求稳，但如果在新技术基本成熟的情况下不敢为天下先，那么我国在产业变革中又要落后于发达国家。”

信赢分析，一些部门不敢为天下先，与体制机制有一定关系。超导电缆系统工程的一次性投入较大，长期运行后可凭借优越性能收回成本，但现行财务制度不利于这类工程的立项。干部任期制也会影响超导电网的上马，由于取得经济效益的周期较长，而干部在一个岗位上的任期较短，客观上导致其决策趋向保守。

沪有条件率先建超导电网

上海电缆研究所副所长宗曦华表示，沪研超导电缆要尽快应用于电网工程，确实有赖于电力部门和大型电力用户的观念。此外，应尽快开展对沪研超导电缆的全寿命周期评价，为其应用于电网示范工程做好准备。

据介绍，上海电缆研究所牵头的“35千伏高温超导电缆系统工程应用与示范研究”项目已通过市科委验收，是国内首条、国际上第三条采用第二代高温超导带材的冷绝缘超导示范线路。它为宝钢二炼钢车间的电弧炉独立供电，已稳定运营2年。今年7月，中国电力企业联合会出具的鉴定报告显示，该产品达到国际先进水平，部分关键参数达到国际领先水平。

“这是一个独立供电系统，还不属于电网工程。”宗曦华解释说。为了推动产业化进程，在市发改委支持下，上海电缆研究所联合上创超导、上海超导等公司，在宝山区建立了超导电缆中试基地。“我们希望明年联合上海电力部门、大型电力用户，推进用于电网的示范工程项目。”

蔡传兵表示，超导电缆最适合用于大城市高密度用电地区，上海有条件在全国率先建设首条接入电网的高温超导电缆线路。在建设具有全球影响力的科技创新中心进程中，与会专家建议本市为超导电缆、超导电机等产品提供更大的工程应用空间，在高温超导技术的产业化大潮中占据制高点。