不久前，中國(guó)電力科學(xué)研討院自立研制的高溫超導(dǎo)儲(chǔ)能體系，在國(guó)家電網(wǎng)公司電力體系動(dòng)模實(shí)驗(yàn)室成功完成了并網(wǎng)功率抵償。這標(biāo)志著在高溫超導(dǎo)儲(chǔ)能體系電力使用技能范疇取得了時(shí)期性打破，同時(shí)也再次喚起了大家對(duì)超導(dǎo)電力技能及有關(guān)配備的重視。
超導(dǎo)儲(chǔ)能研討漸熱有 關(guān)研制人員說，此次實(shí)驗(yàn)的成功標(biāo)明中國(guó)已自立把握了第二代高溫超導(dǎo)儲(chǔ)能體系單元構(gòu)造、集成、控制、保護(hù)和輸配電工程實(shí)踐使用等要害技能，其研討成 果為下 一時(shí)期展開超導(dǎo)電力使用技能的科研、實(shí)驗(yàn)演示運(yùn)轉(zhuǎn)、體系分析與評(píng)價(jià)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此前，中國(guó)電力科學(xué)研討院還承當(dāng)了“第II代高溫超導(dǎo)儲(chǔ)能單元 構(gòu)成要害技能研討”。
據(jù)介紹，高溫超導(dǎo)儲(chǔ)能體系是一種可完成電能—電能轉(zhuǎn)換的儲(chǔ)能體系，可直接存儲(chǔ)電磁能，沒有電阻損耗，功率運(yùn)送時(shí)無(wú)需能源方法的轉(zhuǎn)換，具有反應(yīng)速度 快、功率密度高以及高功率的長(zhǎng)處，能夠完成與電力體系的實(shí)時(shí)大容量能量交換和功率抵償，在進(jìn)步電網(wǎng)的電能質(zhì)量、供電可靠性和動(dòng)態(tài)安穩(wěn)性方面具有主要的作 用。
另外，超導(dǎo)儲(chǔ)能體系的功率規(guī)劃和儲(chǔ)能規(guī)劃能夠做的很大，并具有體系功率高、技能較簡(jiǎn)略、沒有旋轉(zhuǎn)機(jī)械有些、沒有動(dòng)密封疑問等長(zhǎng)處。超導(dǎo)儲(chǔ)能技能在進(jìn) 行輸/配電體系的瞬態(tài)質(zhì)量管理、進(jìn)步瞬態(tài)電能質(zhì)量及電網(wǎng)暫態(tài)安穩(wěn)性和緊迫電力事端應(yīng)變等方面具有積極作用，因此具有寬廣的使用前景。
長(zhǎng)城證券分析人士以為，超導(dǎo)儲(chǔ)能是國(guó)內(nèi)智能電網(wǎng)主要有關(guān)技能的研討方向之一，可是因?yàn)榭煽啃院徒?jīng)濟(jì)性的制約，商業(yè)化使用還比較遠(yuǎn)。當(dāng)前國(guó)內(nèi)風(fēng)景儲(chǔ)能項(xiàng)目的儲(chǔ)能方法還是以鋰電池為主，輔佐以鈉硫電池、液流電池儲(chǔ)能。
產(chǎn)業(yè)化是要害實(shí)踐上，超導(dǎo)技能的使用不僅僅約束于儲(chǔ)能體系。超導(dǎo)電纜、超導(dǎo)限流器等有關(guān)配備都已取得必定程度開展。總體而言，超導(dǎo)電力設(shè)備能最大極限地削減損 耗，達(dá)到電能高效使用。本年4月，能大幅進(jìn)步電網(wǎng)供電可靠性和安全性的中國(guó)首座超導(dǎo)變電站，在甘肅省白銀市建成并安全運(yùn)轉(zhuǎn)。該變電站就集成了超導(dǎo)儲(chǔ)能系 統(tǒng)、超導(dǎo)限流器、超導(dǎo)變壓器和三相溝通高溫超導(dǎo)電纜等多種新型超導(dǎo)電力設(shè)備，有專家以為，超導(dǎo)技能真實(shí)完成產(chǎn)業(yè)化還需較長(zhǎng)時(shí)間。不過，業(yè)界也有不同觀點(diǎn)。行業(yè)分析師唐曉斌以為，超導(dǎo)技能當(dāng)前已經(jīng)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化時(shí)期。估計(jì)高溫超導(dǎo)中超導(dǎo)限流器、超導(dǎo)濾波、超導(dǎo)儲(chǔ)能將有也許最早取得使用。
據(jù)了解，超導(dǎo)限流器能在電網(wǎng)短路時(shí)，約束短路電流，保護(hù)電網(wǎng)。與其他約束短路電流的方法相比，超導(dǎo)限流用具有不改動(dòng)原有規(guī)劃和設(shè)備，運(yùn)轉(zhuǎn)能耗大幅下降等長(zhǎng)處。
據(jù)測(cè)算，與500千伏空心電抗器比照，超導(dǎo)限流器年節(jié)約電費(fèi)200萬(wàn)元，節(jié)約原有設(shè)備改造投入500萬(wàn)以上。估計(jì)超導(dǎo)限流器的市場(chǎng)在600億元。
此外，高溫超導(dǎo)電纜也是超導(dǎo)技能在電力范疇使用的一個(gè)主要方面。它選用無(wú)阻和高電流密度的高溫超導(dǎo)資料作為載流導(dǎo)體，具有載流才能大、損耗低和體積 小的長(zhǎng)處，一樣截面積的超導(dǎo)電纜的傳輸容量將比慣例電纜高3-5倍，而電纜本體的焦耳熱損耗十分小。雖然在溝通運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，它也存在必定的損耗，但超導(dǎo)電 纜只需超越必定長(zhǎng)度后，即便考慮到低溫冷卻和終端所需的電能耗費(fèi)，其輸電損耗也將比慣例電纜下降50%-70%。
有專家曾舉例說，以中國(guó)電網(wǎng)傳輸損耗約占發(fā)電容量的7%計(jì)算，如果悉數(shù)選用超導(dǎo)電力電纜，則能夠?qū)㈦娋W(wǎng)的傳輸損耗削減到大約3.5%以下，效益清楚明了。
唐曉斌以為，第一代和第二代高溫超導(dǎo)資料各有優(yōu)勢(shì)。本錢方面，當(dāng)前第一代本錢是第二代的1/3，但第二代有潛力降至第一代以下。在使用范疇方面，除了超導(dǎo)電機(jī)需求用第二代外，其他使用范疇兩種資料根本一致。
優(yōu)勢(shì)顯著 疑問待解有專家告訴記者，當(dāng)前慣例電力設(shè)備和電力體系存在著一些本身的約束，這激發(fā)了業(yè)界對(duì)超導(dǎo)電力設(shè)備的實(shí)驗(yàn)和研制。
據(jù) 介紹，中國(guó)電力體系的開展趨勢(shì)是電力體系的容量越來越大，電網(wǎng)向超大規(guī)劃方向開展。跟著電網(wǎng)容量和規(guī)劃的不斷擴(kuò)大，電力體系的短路容量越來越大， 這對(duì)電 力體系的安全安穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)構(gòu)成了很大的要挾。當(dāng)前，在輸電體系中尚無(wú)有用的限流設(shè)備。從電網(wǎng)的構(gòu)造上和運(yùn)轉(zhuǎn)方法上入手來下降短路電流，其造價(jià)十分昂貴。 超導(dǎo) 電力設(shè)備在這方面則具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
有業(yè)界人士指出，慣例電力體系的功率遭到銅、鋁等根本導(dǎo)電資料的約束，要進(jìn)一步進(jìn)步難度很大。跟著中國(guó)電力需求量的增大，網(wǎng)絡(luò)的總損耗將進(jìn)一步增大。這也需求超導(dǎo)技能來打破這一約束。
此外，慣例電氣設(shè)備占地面積大，而人員密集的大中城市恰是負(fù)荷基地。跟著電能需求不斷增長(zhǎng)，電網(wǎng)建造占地的需求量也隨之增大。城市用地嚴(yán)重和供電難的對(duì)立相同也需求超導(dǎo)技能來破解。
當(dāng)前，全國(guó)有多家科研院所在對(duì)超導(dǎo)電力技能進(jìn)行攻堅(jiān)，取得了可喜的成果，如超導(dǎo)電纜從“九五”時(shí)期開端研討，已研制出多種類型的高溫超導(dǎo)電纜。多種 類型的超導(dǎo)電力設(shè)備都已研制出樣機(jī)，一些商品進(jìn)入演示實(shí)驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期。不過，據(jù)記者了解，當(dāng)前超導(dǎo)電力技能的使用和產(chǎn)業(yè)化方面仍面對(duì)一些疑問亟待解決。
中國(guó)科學(xué)院電工研討所有關(guān)專家表明，超導(dǎo)電力技能的使用和產(chǎn)業(yè)化簡(jiǎn)而言之面對(duì)三個(gè)方面的疑問：一是超導(dǎo)資料的臨界溫度還有待進(jìn)步;二是超導(dǎo)資料的價(jià) 格還比較高，有的比慣例資料高幾十倍、上百倍;三是超導(dǎo)技能所使用的低溫制冷體系的制備還比較復(fù)雜，且制冷機(jī)的免保護(hù)壽數(shù)較短。與此同時(shí)，超導(dǎo)電力配備的 低溫高電壓絕緣技能、實(shí)時(shí)檢查技能、集成技能、與慣例體系的匹配和諧運(yùn)轉(zhuǎn)等也還需求進(jìn)一步研討。
