国产公里级超导电缆示范工程投产

近日，申能集团旗下上海电缆研究所有限公司传来好消息，国产化公里级超导电缆示范工程通过型式试验，意味着这一上海市政府与国家电网开展科技产业战略合作的重要工程、上海市战略性新兴产业项目有了突破性进展，公里级超导电缆走出实验室，进入生产阶段。

最具潜力电力工程技术

高温超导输电，被誉为21 世纪电力行业的一场革命，是最具潜力的电力工程技术。“与传统电缆相比，高温超导输电载流量大、体积小，一根超导电缆可抵好几根传统电缆，电阻却可忽略不计，意味着电缆占用空间成倍减少、输电效率却成倍提升。”项目负责人、上海电缆研究所有限公司副总经理兼副总工程师宗曦华说，高温超导技术可有效节约能源，用铜或铝导线输电，约有7%的电能损耗在输电线路上，在中国，每年因此造成的电力损失超过1 000 亿度；若改为超导输电，节省的电能相当于新建数十个大型发电厂。

对上海这座特大型城市而言，高温超导电缆既能在城市电网改造和电力扩容上发挥载流量大、体积小的优势，在老旧电网改造，尤其是狭窄空间的电力扩容增容上，成为更加优化的解决方案；同时高温超导输电基本没有电磁辐射、系统可靠性高、节能环保，还能降低工程施工难度。根据上海电网布局规划，在徐家汇地区的两个220 kV 变电站之间，建设总长1.2 km 的超导电缆示范工程，预期2020 年底建成通电。

上海电缆研究所自2000 年起瞄准超导电缆这一世界前沿技术启动研究，十余年磨一剑，已自主研发国内首套电压等级35 kV、运行电流2 000 A 的高温超导电缆，并在宝钢示范运行。不过，此前研发的高温超导电缆长度只有50 m，如今要在徐家汇建设同等级载流量、长度达到1.2 km 的线路，好比将超导输电从“盆栽”发展为“示范林”。公里级的长度对电缆敷设、低温系统、绝热性能等方面提出更高要求，难度更大、不确定因素也更多。

示范工程好比一场中试

上海电缆研究所围绕高温超导电缆组建了一支“党员先锋号”团队，攻坚克难。“高温超导电缆不是‘特殊的电线’，而是一个直径约18 cm、极其复杂的系统。所谓‘高温’，其实是近零下200 ℃的液氮环境。”宗曦华说，高温超导电缆是一个追求完美的领域，在超导电缆复杂的结构中，核心是二三十根仅0.4 mm 厚、极为纤弱的超导带材，从设计到材料，再到生产工艺，任何一个环节有疏漏都会前功尽弃。虽然新冠肺炎疫情令不少行业按下“暂停键”，但上海电缆研究所的团队没有一天离开过实验室，而是围绕超导电缆工程系统夜以继日地展开研究和生产，保证工期。

好消息终于传来，型式试验顺利通过。型式试验是为了验证产品能否满足技术规范全部要求而进行的试验，通过了型式试验，就能正式投产。

眼下，示范工程所需的电缆进入生产制造阶段，首根通电导体和三根回流管等关键部件制造已完成。“在徐家汇地区建设高温超导电缆示范工程，可全面系统地验证中国自主高温超导技术在超大城市中心城区与电网耦合运行的可靠性、稳定性和实用性，推进高温超导技术在智能电网改造中的产业化应用。”宗曦华说，在高温超导输电这场电力新革命中，示范工程好比一场中试，一旦上海走通，不仅意味着中国已自主掌握高温超导输电的核心技术，有能力推动超导材料在输配电领域实现规模化应用，而且将使超导这一新兴产业落户上海并形成集群，助力上海建设具有全球影响力的科创中心。