我国未来电网对超导技术的需求分析

周孝信

(中国电力科学研究院，北京100192)

我国未来电网对超导技术的需求分析

周孝信

(中国电力科学研究院，北京100192)

随着经济的高速发展，我国的电力需求在中长期将会持续增长，同时，我国主要的发电资源与负荷中心在地理上的分布极不均衡，这将会对未来电网的输电和电网技术带来重大挑战。本文在简述我国中长期(2030～2050年)可能存在的能源电力供需情景、输电模式的基础上，对常规输电方式面临的挑战进行了分析。基于此，结合国内外高温超导输电技术发展和示范应用情况，分析了我国未来电网对超导技术的需求，同时提出了进一步发展超导技术的相关建议。

超导输电;未来电网;电力流;直流输电;输电方式;特高压;电网技术

1 引言

进入21世纪以来，随着我国经济的迅速发展，电力需求也不断增加。但我国的能源资源与电力负荷在地理上的分布呈现极不均衡的特点。我国的能源资源(常规化石能源或可再生能源)主要集中在经济发展相对缓慢的西部和北部，而负荷大部分分布在经济较为发达的中部和东部地区［1］。因此，可以预见，远距离、高容量、跨区域输电将成为我国未来电网发展的重大挑战。

经过10多年的技术研发和实践，我国交流和直流特高压输电技术和电网技术获得重大进展，为实现大容量远距离输电奠定了坚实基础。然而这些建立在常规技术基础上的大容量输电，在输电损失、环境影响、输电走廊、电网安全等方面都存在一些不足之处。

为了满足未来的需求，实现性能更为优越的输电方式，一些采用新材料、新器件、新原理的输电技术，如新型电压源直流输电技术(VSC-HVDC)、直流电网技术、超导输电技术、新型大容量输电线路技术等正分别处于基础研究、技术攻关或试点示范过程之中。如果这些先进输电的技术瓶颈获得突破，并能够实用化，则将为我国未来电网发展提供更多的技术选择。

本文分析了高温超导输电技术在应对我国能源变革和电网发展所具有的优势，并指出了我国未来电网对其的需求，从而提出进一步发展超导技术的相关建议。

2 我国中长期电力供需情景及电力流预测

2.1 我国中长期电力需求预测

截止2013年底，我国全社会用电量达到了5.3223万亿kW·h，2013年，人均用电量达到3911kW·h/人。根据预测，2020年以前，电力需求将保持每年5%～6% 的增长，2021～2030年，电力需求年均增速将放缓到3.5%左右，2031～2050年，电力需求年均增速进一步放缓至1%左右，到2050年全国需电量将达到11.6～15万亿kW·h［2］，表1为预测的我国中长期电力需求。

表1 中国中长期电力需求(需电量)Tab．1 Long-term and medium-term power load demand in China单位:(亿kW·h)

我国未来大部分用电量需求集中在经济较为发达的中部和东部地区，中国分区用电量发展趋势预测见表2。

表2 中国分区用电量发展趋势Tab．2 Trend in development of power load demand for different areas in China单位:(亿kW·h)

2.2 我国中长期电力供应能力

为应对高速增长的负荷需求，我国未来的能源开发也面临巨大挑战。我国能源资源总体分布是西多东少、北多南少。大兴安岭-太行山-雪峰山以西地区的煤炭资源量为5.1万亿吨，占全国煤炭资源总量的92%;西南地区(四川、重庆、云南、贵州、西藏)水力资源可开发量占全国的2/3;全国陆地风能资源潜在开发量约为24亿kW，90%以上分布在“三北”地区(东北、西北、华北北部);青藏高原、甘肃、宁夏北部、新疆南部、蒙西等我国西部地区太阳能资源最为丰富。

(1)煤电

碳排放气候变化、环境保护和煤炭产能是限制煤电发展的主要因素。受煤炭产能约束，2030年燃煤发电量上限按6.2～7万亿kW·h、煤电装机按12.5～14亿kW考虑;2050年燃煤发电量上限按7～7.5万亿kW·h、煤电装机按14～15亿kW考虑。随着国际国内环境保护压力的不断加大，特别是近年来我国中东部广大地区面临严重雾霾的现实威胁，减少煤炭利用的呼声日趋高涨，政府也出台相应的限煤措施。在此情况下，燃煤发电虽然在煤炭的各种能源利用中效率高、环境影响小，但由于总量巨大，其进一步发展规模的前景仍存在一定的不确定性。

(2)天然气发电

综合考虑国内外资源，预计2030年、2050年我国天然气最大供应能力分别为4600～4800亿m3、5500～6000亿m3左右。按照远景年我国天然气用于发电比例按20%考虑，2030年天然气供应可支撑发电量约为0.46～0.48万亿kW·h，装机约1.0～ 1.1亿 kW;2050年可支撑发电量约为0.6万亿kW·h，装机约1.3亿kW。随着非常规天然气勘探和开采技术的进一步成熟，2020年后天然气产量有可能实现跨越性增加;而分布式能源的发展有可能使天然气用于发电的比例大幅提高，预计气电发电量可能增加至1.8万亿kW·h左右，装机约4亿kW，但取决于资源勘探和开发技术的进展，此前景的实现仍存在较大的不确定性。

(3)核电

至 2013 年 底，我 国 核 电 装 机 容 量 为1461万kW，随着乏燃料发电等技术的发展，铀资源已不再构成我国未来核电发展的最主要制约因素。而为了保证核电安全，核电厂址对地震地质、水文气象、环境保护、人口密度等众多因素的要求更为严格，厂址资源将是我国核电发展的最主要影响因素。根据厂址普选工作成果并考虑进一步选址勘察的潜力，远景核电可满足3～4亿kW的装机规模。

(4)水电

我国水电资源丰富。至2013年底，我国水电装机容量约为28002万kW，东部水电已开发完毕，中部水电开发程度也已将近八成。按照水能蕴藏量统计，远景年，我国水电发展上限大致达到5亿kW。

(5)风电

截至2013年底，我国风电并网装机规模达7548万kW，居世界第一。就近期而言，电网消纳能力是制约“三北地区”风电发展的最主要因素，开发成本则是制约海上风电发展的最主要因素。随着电力装机结构中调峰电源比例的不断提高、智能电网和先进储能技术的推广应用，风电的消纳难题将得以逐步解决，而随着风电技术的进步、化石燃料发电成本的增加，未来风电的竞争力也将逐渐增加。2020年我国风电装机将达到2亿kW，期望到2050年，我国风电装机规模能达到10亿kW。

(6)太阳能发电

截至2013年底，我国太阳能发电并网装机规模达1479万kW。随着太阳能发电技术的进步、化石燃料发电成本的增加，未来太阳能发电的竞争力将逐渐增加。2020年我国太阳能发电装机将达到5000万kW，期望到2050年，我国太阳能发电装机规模能达到5亿kW。

综合考虑各类发电资源的供应能力，我国远景2050年能够实现的发电量最大规模在14.2～16.6万亿kW·h左右。其中，化石能源发电量占53.5%～56%左右，非化石能源发电量占45%左右。装机容量的最大规模在38.3～43亿kW左右。化石能源装机规模占40%～44.2%。最高可支持人均装机达到2.6～3kW，详见表3和表4［3］。

表3 中国中长期可支持发电量及装机(低方案)Tab．3 Long-term and medium-term supportable installed capacities and power generation(low level scenario)

表4 中国中长期可支持发电量及装机(高方案)Tab．4 Long-term and medium-term supportable installed capacities and power generation(high level scenario)

2.3 电源发展模式和区域布局预测

总体上，我国未来电源的发展应遵循骨干电源与分布式电源相结合的模式。不同类型电源的开发模式根据其能源资源的分布、环境影响、运行和使用特性不同而各有侧重。发展的区域分布则更与这些因素密切相关。

(1)煤电

目前中东部地区煤电装机总量约5.4亿kW，占煤电装机总量的比重约2/3，而西部地区仅占1/3左右。未来中东部地区新增煤电将受到严格控制，新增煤电主要以在西部和北部煤炭产区建设现代化大型煤电基地为主要发展模式;煤电总量也应得到控制，预计在2030年达到供应顶点，2030～2050年主要立足于存量调整，做好存量机组的替代、淘汰和更新工作，煤电装机总量呈稳中下降趋势。

(2)气电

天然气发电和燃气分布式能源的发展，能起到改善能源结构、节能减排等作用，主要应布局在中东部地区，以采用分布式高效综合利用为主要发展模式。在国内常规天然气开采稳步增长，非常规天然气开发取得突破，天然气国际进口通道逐步完善，具备可靠、稳定的天然气供应能力条件下，气电是替代部分煤电机组、改善我国以煤为主的电力供应结构的重要选择。长远来看，天然气发电装机规模有望超过2亿kW。

(3)水电

水电开发呈现逐步西移、梯级推进态势，以大型水电基地开发为主要模式，2030年左右将基本开发完毕，装机总量应达到4.5～5亿kW。

(4)核电

近中期核电开发以在东中部建设大型核电基地为主要模式。中长期来看，中国作为能源消耗大国和碳排放大国，在能源需求刚性增长、环境保护、应对气候变化等多重压力下，发展核电仍势在必行。由于日本福岛核事故的影响，预计2020年发展规模很有可能在6000万kW左右，2021～2030年，若内陆缺能省份核电开始规模化发展，预计全国新增核电约7000～9000万kW，2030年总装机达1.3～1.5亿kW左右，核电的潜在发展规模有望达到3亿kW左右。

(5)风电

近期主要在“三北”地区发展大规模风电基地，“三北”10个省区风电开发规模已占全国的80%左右。预计2015年全国风电将达到1.2亿kW，2020年将达到2亿kW，风电跨区消纳成为待解决的主要问题。未来应采取西部北部大型风电基地开发与中东部分散开发相结合的模式，充分利用华中、华东、南方等地区的风能资源条件和消纳市场，扩大中东部地区分散式风电开发规模，促进海上风电规模化开发，提高风电发展速度。根据对清洁能源的需求，远期全国风电装机规模期望达到10亿kW左右，争取西部北部大型风电基地与中东部开发(含陆上分散开发和海上开发)各占一半。

(6)太阳能发电

太阳能发电应采取西部集中开发与中东部分散布局并重的发展模式，近期以分散开发光伏发电为主。2020年之后，将以西部北部集中开发为主，发展大型光伏电站和太阳能热发电站。2020年太阳能发电装机有可能达到1亿kW。远期适应清洁能源的需求，应超过5亿kW，争取大型基地开发与分散开发各占一半。由于主要增长空间在西部、北部资源富集地区，距离中东部负荷中心2000km左右，需要新建和结合已有煤电、水电、风电等输电通道，实现煤、水、风、光联合输送和跨省区消纳。

2.4 我国未来电力流

根据上述分析，我国能源资源与负荷中心呈逆向分布，能源流向呈现“西煤东送、北煤南运”、“西电东送”、“北电南送”的格局。未来我国能源生产重心将进一步西移和北移，而需求重心则可能长期保持在中东部地区，能源流规模和距离将进一步增大，图1显示了我国未来的电力流向。

图1 我国未来电力流示意图Fig．1 Future expected power flow in China

西电东送的需求根本上应是中东部经济发展对电力的需求与本地电力供给能力的差值。尽管未来我国东中西部地区用电量的差距将逐步缩小，中东部(含东北)用电量比重将由现况的77%下降到73%，中东部本身的电力供应能力由前期的占总量51%增加到后期的占总量56%，但中东部仍有约占总量26%～17%的电量需要通过西电东送供给。

在未来我国电力发展趋于饱和的情况下(人均年消费电量8000kW·h，约在2030～2050年)，西部输送到中东部地区的电力容量将由现况的1亿kW增加到4.5～5.5亿kW，相应输送电量为2～2.5万亿kW·h，东送输电线路综合年利用小时达到4400～4500h。测算中设定水电年运行3500h;核电年运行7000h;气电年运行4500h;煤电年运行5000h;风电、光电等综合年运行1800h，其输电容量按电量不变折算为等价年运行5000h的容量值。

3 常规输电方式的重大挑战

根据上文的分析可知，我国未来电网将面临远距离、高容量输送电能的巨大挑战。我国西电东送的电力流，即西部输送到中东部地区的电力容量将由现况的1亿kW增加到4.5～5.5亿kW，相应输送电量为2～2.5万亿kW·h/年，这是对输电和电网技术的重大挑战。

经过10多年的技术研发和实践，我国交流和直流特高压输电技术和电网技术获得重大进展，为实现大容量远距离输电奠定了坚实基础。然而这些建立在常规技术基础上的大容量输电，在输电损失、环境影响、输电走廊、电网安全等方面都存在一些不足之处。

在输电损失方面，我国当前和未来大容量远距离输电主要采用超高压(±400～±600kV)或特高压(±800～±1000kV)直流输电。直流输电系统的损耗包括两端换流站损耗、直流输电线路损耗和接地极损耗三部分。其中接地极系统损耗很小，可以忽略不计。直流输电线路损耗取决于输电线路长度以及导线截面选择，对远距离输电线路通常约占额定输送容量的5%～7%。换流站的损耗约为换流站额定输送功率的0.5% ～1%。特高压直流输电与超高压直流输电相比线路损失较小，但由于输电距离长，输电损失仍不容小视。如±500kV超高压直流输电，额定输送容量3000MW，经济输电距离小于1000km，线损率4.49% ～7.48%;±800kV特高压直流输电，额定输送容量7200MW，经济输电距离1400～2500km，线损率5.98% ～9.5%;±1000kV特高压直流输电，额定输送容量9000MW，经济输电距离2500～4500km，线损率6.54% ～10.58%［4］。由此可见，即使采用特高压直流输电技术，其线路功率损失加上两端换流站损失也会达到其额定输送功率的8%～10%。对于西电东送电力容量4.5～5.5亿kW，输送电量2～2.5万亿kW·h/年的需求，输电的功率损失可高达4000万kW，相当于二个三峡电站的装机容量。

在输电走廊需求方面，现有大容量远距离输电均采用架空输电技术。西电东送电力容量4.5～5.5亿kW，按采用±1000kV特高压直流输电，每回线路输送1000万kW计，也需要45～55回线路。特高压直流输电单回线路走廊宽度约为34m，与其他线路共用走廊时为80m。总计占用输电走廊宽度和面积都是一个巨大的数字。特别是我国西部多为山区，能够供输电线路通过的路径缺乏，局部输电通道狭窄。如我国西南水电特别是川西、西藏水电开发外送，河谷狭小、横断山脉高海拔、地质灾害频繁，穿越线路的难度极大;又如新疆、甘肃、青海风能、太阳能资源丰富，未来将大规模开发，然而送出通道受限于山口、走廊的宽度，除电力输送外，铁路公路、油气管道等都需要通过，给电力输送的资源有限。

4 我国未来电网的发展模式

在不远的将来，我国大规模新能源和可再生能源的开发与利用将进入新的阶段。风能、太阳能、水能资源丰富的三北地区和西南地区在满足当地供电的基础上，将承担起向中东部负荷中心提供清洁能源的重任。风电、太阳能等新能源具有间歇性和大幅度长时间尺度随机功率波动特性，大容量远距离输送新能源将对电网的送受端均产生冲击，解决新能源功率波动引起的大电网潮流蹿动、保证清洁能源的高效可靠利用成为电网的主要任务。在此情况下，随着直流输电技术快速发展，在多端直流输电和直流电网等先进输电技术的技术瓶颈和关键技术突破的基础上，在我国西部构建送端直流输电网，有其必要性和优越性:

(1)能够更好地满足未来电力由西部向中东部地区远距离、大容量输送的重大需求;

(2)能够在西部送端实现风电、太阳能发电、水电、煤电等不同特性电源之间补偿调节，有效解决新能源出力的随机性和波动性带来的问题;

(3)可以充分利用输电走廊和线路资源，提高输电系统资产利用效率;

(4)能实现西部广大地区各交流电网的异步连接，提高运行的稳定性，满足西部的用电需求。

因此可以预期，2030～2050年的远期，我国将逐步形成西部送端直流输电网与中东部受端超/特高压交流电网相融合的输电网模式，能够将西部和北部大型煤电基地、西南大型水电基地、风电与太阳能发电等可再生能源基地构成一个互联的直流输电网，完成电源汇集，远距离输送到京津冀鲁、华中东四省、华东、南方两广等负荷中心地区消纳，从而形成一个全新的电网格局。远期西部送端直流输电网和中东部受端超/特高压交流电网相融合的输电网模式示意如图2所示。

图2 西部送端直流输电网和中东部受端超/特高压交流电网相融合的输电网模式Fig．2 Future transmission mode which combines west sending-end DC grid and mid-eastern receiving-end UHV/EHV AC grid

5 未来电网对超导技术的需求

为了应对我国未来电网上述所面临的输电挑战，实现性能更为优越的输电方式，一些采用新材料、新器件、新原理的输电技术，如直流电网技术、超导输电技术等正分别处于基础研究、技术攻关或试点示范过程之中。如果这些先进输电的技术瓶颈获得突破，并能够实用化，则将为我国未来电网发展提供更多的技术选择。

超导技术以其在一定条件下无电阻效应的特点，用于电力输送领域具有体积小、重量轻、损耗低、容量大等优点，长期以来得到业内密切关注［5］。

从20世纪90年代起，美国、日本和丹麦等国都相继开展高温超导电缆的研究，并进行示范性实验。美国能源部提出了“美国电网2030计划”［6］。在该计划中，超导电力技术是极其重要的组成部分，计划建造的骨干网络和区域互联电网将采用超导技术。

日本各大电力公司(如东京电力、九州电力)及东芝、日立等公司都投资超导电力技术的研究开发，日本政府批准了Super ACE［7］计划以促进超导电力技术的产业化。欧洲一些大的公司如ABB、西门子、NEXAN等也积极投资于这方面的研究，以争取未来的市场。欧洲也批准相应的发展超导电力技术及相关超导材料技术的计划，如超导电力联接计划、欧洲超导技术公司合作计划等。韩国政府批准了D能AS计划，主要研究开发高温超导电缆、高温超导限流器、高温超导变压器和高温超导电动机等，并以商业化为目标，投入资金达1.5亿美元。

1995年日本研制出长7m、66kV/2kA的三相交流电缆;随后，住友电气公司、古河电气公司以及日本电力公司等合作，于1997年分别研制出长50m、1200A和2200A的交流超导输电电缆;2001年东京电力公司和住友电工合作研制出长100m、66kV/ 1kA的三相高温超导交流电缆，并进行了通电、负荷变动和耐压等试验［8］。2004年Furukawa和电力工业中心研究所等研制出长500m、77kV/1kA单相高温超导电缆并进行现场试验。韩国也于2001年制定了高温超导技术十年发展规划，开展高温超导输电电缆等研究，并于2005年研制出100m、22.9kV/ 1.2kA的三相高温超导交流电缆。2004年日本东京电力公司研制出500m、77kV/1kA单芯高温超导电缆。美国Southwire AMSC公司等在2006年分别研制出200m、13.5kV/3kA，350m、34.5kV/0.8kA和610m、138kV/2.4kA的三相高温超导交流电缆并投入实际运行［9-11］，其中，美国纽约长岛电力局(LIPA)与美国超导公司联合建设的世界上第一条高温超导电缆(610m、138kV/2.4kA)已于2008年4月22日投入商业运行［12］。这一超导输电系统在满负荷运转时能够满足30万户家庭的用电需求，仅由三根138kV的电缆组成。相比同样粗细的铜导线，它们的输电能力高达150倍，输电缆沟的宽度仅为1m左右。

《国家电网2030技术路线图》技术报告(之三):输电技术与设备研究报告中指出，1998年中国科学院电工研究所与西北有色金属研究院和北京有色金属研究总院合作，成功研制了长1m、1000A的高温超导直流输电电缆模型，2000年又完成长6m、2000A高温超导直流输电电缆的研制和实验。“十五”期间，在国家“863”计划的支持下，中国科学院电工研究所于 2003年研制出长 10m、10.5kV/ 1.5kA三相交流高温超导输电电缆［13］。在此基础上，2004年中国科学院电工研究所与甘肃长通电缆公司等合作研制成功长75m、10.5kV/1.5kA三相交流高温超导电缆，并安装在甘肃长通电缆公司为车间供电运行。2001年云南电力公司与北京英纳超导公司合资成立云电英纳超导电缆公司，从事高温超导电缆的研究开发，2004年完成长30m、35kV/ 2kA高温超导交流电缆的开发，安装在云南普吉变电站试验运行。

当前国内外超导输电技术的研究重点在高温超导材料研制、高温超导电缆工艺、高温超导故障限流器、超导储能装置以及高温超导变压器的开发。截至目前，高温超导电缆、高温超导限流器、高温超导变压器和高温超导电动机已进入示范试验运行阶段，高温超导磁储能系统也有相应的试验样机问世。

6 进一步发展超导技术的建议

通过对未来电网所面临的挑战及对超导技术的需求进行分析，本文提出如下发展超导技术的建议:

(1)未来超导输电的广泛应用从根本上应取决于基础研究，即物理学和材料科学的突破，发现性能更为优越的新材料;在技术上能够以先进的工艺研制出性价比更高的基础线材和元器件。因此首先建议加强超导的基础研究，针对超导输电的技术需求，有针对性地开展研究。

(2)在有特殊需求有条件的输配电系统中，如穿越江河输电通道、城市电网大容量狭小空间输送通道等，建设示范工程，积累经验。

针对大容量远距离输电的需求，特别是针对我国西部新疆、青海、甘肃未来太阳能光伏和风电的发展，借鉴美国Grid 2030计划［14］的概念，开展“风光余电制氢、液氢超导氢电混合输送”(如图3所示)的可行性研究，并于适当时机建设试验验证工程。

图3 液氢和超导直流混合输送管道Fig．3 Mixing power transmission pipeline which delivers liquid hydrogen and superconductimg DC electricity

致谢:本文有关未来电网发展目标吸纳了中国科学院咨询项目《我国中长期能源电力供需及传输发展的预测与对策》报告的部分观点和数据，在此向该项目的所有参与专家致谢。

［1］Y Liu，L Xiao，H Wang，et al．Investigation on the spatiotemporal complementarity of wind energy resources in China［J］．Science China Technological Sciences，2012，55(3):725-734．

［2］周孝信，鲁宗相，刘应梅，等 (Zhou Xiaoxin，Lu Zongxiang，Liu Yingmei，et al．)．中国未来电网的发展模式和关键技术 (Development models and key technologies of future grid in China)［J］．中国电机工程学报 (Proceedings of the CSEE)，2014，34(29):4999-5008．

［3］中国科学院咨询报告《我国中长期 (2030-2050年)能源电力供需及传输的预测和对策》(The Consulting Report by Chinese Academy of Sciences，Prediction and countermeasures forthe long-term and medium-term (2030-2050)supply and demand situation and transmission of electricity of China)［R］．2014-12．

［4］中国电力科学研究院 (China Electric Power Research Institute)．特高压输电技术直流输电分册 (Extra-high voltage(EHV)DC transmission technology)［M］．北京:中国电力出版社 (Beijing:China Electric Power Press)，2012．

［5］严陆光，周孝信，甘子钊，等 (Yan Luguang，Zhou Xiaoxin，Gan Zizhao，et al．)．关于发展高温超导输电的建议 (Proposal for development of high-temperature superconducting power transmission)［J］．电工电能新技术 (Advanced Technology of Electrical Engineering and Energy)，2014，33(1):1-9．

［6］S Rahman，M Pipattanasomporn，Y Teklu．Intelligent distributed autonomous power systems(IDAPS)［A］．Proceedings of IEEE Power Engineering Society General Meeting［C］．2007.1-7．

［7］S Mukoyama，S Maruyama，M Yagi，et al．Development of 500m HTS power cable in super-ACE project［J］．Cryogenics，2005，45(1):11-15．

［8］T Masuda，Y Ashibe，M Watanabe，et al．Development of a 100 m，3-core 114 MVA HTSC cable system［J］．Physica C:Superconductivity，2002，372:1580-1584．

［9］J Zhu，M Qiu，X Lai，et al．Modeling and analysis of the power transmission with an 110kV/3kA HTS cable in a meshed grid［A］．Proceedings of 2014 IEEE PES General Meeting Conference＆Exposition［C］．2014.1-5．

［10］C Weber，C Reis，A Dada，et al．Overview of the underground 34.5kV HTS power cable program in Albany，NY［J］．IEEE Transactions on Applied Superconductivity，2005，15(2):1793-1797．

［11］J F Maguire，F Schmidt，S Bratt，et al．Installation and testing results of long island transmission level HTS cable［J］．IEEE Transactions on Applied Superconductivity，2009，19(3):1692-1697．

［12］D Zhang，S Dai，F Zhang，et al．Design research on the conductor of 10kA class HTS DC power cable［J］．Cryogenics，2012，52(12):725-729．

［13］L Xiao，S Dai，L Lin，et al．Development of the world’s first HTS power substation［J］．IEEE Transactions on Applied Superconductivity，2012，22(3):5000104．

［14］United States Department of Energy Office of Electric Transmission and Distribution．‘Grid 2030’-A national vision for electricity’s second 100 years［R］．2003-07．

Analysis on requirements of superconducting technology for future power grid

ZHOU Xiao-xin
(China Electric Power Research Institute，Beijing 100192，China)

The rapid increase of the long-term and medium-term electrical load demand and the uneven geographic distribution of load and power sources will bring a significant challenge to power transmission and grid technology in China．This paper presents analysis on the challenges of current common transmission mode based on briefly illustrating the possible long-term and medium-term electrical supply scenario and transmission mode．By analyzing the requirements of superconducting technology for future power grid based on the development and application of it，this paper puts forward to several suggestions for the further development of superconducting technology．

superconducting transmission;future power grid;power flow;DC transmission;transmission mode; extra-high voltage;grid technology

TK89

A

1003-3076(2015)05-0001-07

2014-12-29

周孝信(1940-)，男，山东籍，院士，主要从事电力系统研究。