é  引    言  ?

      隨著(zhù)商業(yè)、居民及新能源汽車(chē)用電量快速攀升，全球各地大中城市的峰值用電負荷已逼近城市供電能力的極限。漫天的架空線(xiàn)，擁擠的地下電纜，使得如何更穩定、有效地向城市中心輸電成為各國電網(wǎng)發(fā)展的難題。高溫超導材料的發(fā)展，使得超導技術(shù)的應用進(jìn)一步延伸到電力工業(yè)中，也給部分電力裝備的弊端提供新的解決方案。超導技術(shù)在電力中的應用主要包括：超導電纜、超導限流器、超導儲能裝置和超導電機等。

      超導電纜利用高溫超導帶材特性，具有傳輸容量大、損耗低、可靠性高、廊道占地小、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。超導材料的載流能力為同尺寸銅線(xiàn)的50-500倍，工程載流量提升5-10倍，使得超導電纜城市密集商業(yè)區、居住區、工業(yè)區和超大型高層建筑等已有線(xiàn)路的擴容、大電流傳輸等應用場(chǎng)景具備顯著(zhù)優(yōu)勢價(jià)值。

      高溫超導限流器被認為是目前最有效的電力短路故障電流限制裝置。裝置運行時(shí)阻抗極小，出現故障時(shí)阻抗自動(dòng)增大，并具有百微秒級響應速度和自動(dòng)限流的特點(diǎn)，可長(cháng)期、重復使用。超導限流器的應用，可整體提高電網(wǎng)的穩定性、改善供電的可靠性和安全性。
      近年來(lái)我國超導電力應用加速推進(jìn)，國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)都著(zhù)力發(fā)展多種高溫超導電力設備，目前我國已經(jīng)在上海和深圳兩地投運了兩條商業(yè)運行的高溫超導電纜示范線(xiàn)，220kV交流、500kV交流和160kV直流的超導限流器也相繼研發(fā)成功，南方電網(wǎng)在十四五期間已經(jīng)重點(diǎn)展開(kāi)10Mvar等級超導調相機和10MJ等級超導儲能的研制。多條傳輸距離更長(cháng)、載流能力或電壓等級更高的超導電纜輸電工程也在廣東、上海、浙江等地緊羅密布的籌備中。超導電力應用的賽道將在未來(lái)幾年迅速鋪開(kāi)。

é  應用案例  ?

| 國內首條35千伏公里級高溫超導電纜示范工程——國家電網(wǎng)/上海電纜研究所/上海國際超導公司

示范工程位于上海市徐匯區長(cháng)春變電站和漕溪變電站兩座220千伏變電站之間，線(xiàn)路全長(cháng)1.2公里，設計電流2200安培，是目前世界上輸送容量最大、線(xiàn)路最長(cháng)、全商業(yè)化運行的35千伏高溫超導電纜，于2021年12月22日正式在滬投運。

上海超導為該項目提供將近160公里4.8mm寬紫銅封裝高性能高溫超導帶材，該電纜工程的通電導體層全部采用我公司生產(chǎn)的帶材。

| 國內首條10千伏三相同軸高溫交流超導電纜——南方電網(wǎng)/中天科技

該條三相同軸高溫超導電纜于2021年9月28日投運，為深圳平安金融中心帶來(lái)高可靠性供電。這也是全球首個(gè)應用于超大型城市中心區的超導電纜，有望“一攬子”解決大城市電網(wǎng)建設用地難、電網(wǎng)負荷需求持續增長(cháng)、城市輸配電走廊趨于飽和等諸多問(wèn)題和挑戰。

該項目的全部超導材料均為上海超導供應，且上海超導在2021年1月至3月期間，僅用2個(gè)月左右生產(chǎn)周期就為該項目成功交付110余公里4.8mm寬紫銅封裝高性能高溫超導帶材。

| 160kV直流電阻型超導限流器——廣東電網(wǎng)

該項目是南方電網(wǎng)牽頭的國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項目，也是世界電壓等級最高、容量最大的超導直流限流器，可有效增強直流輸電的電網(wǎng)安全保護能力，已于2019年1月通過(guò)第三方測試、2020年8月掛網(wǎng)試運行。

上海超導為該項目特殊研制并批量供應了雙層封裝型超導帶材，可同時(shí)實(shí)現高室溫電阻率（提升限流效果）和超強耐沖擊穩定性（增強設備可靠性）。2019年上海超導按時(shí)完成該項目數十公里10mm寬雙層封裝帶的批量供貨（相當于近200km超導電纜用4mm寬帶材的供貨量），助力該項目的成功實(shí)施。

| 220kV交流電阻型超導限流器——中天科技/中科院電工所/北京交通大學(xué)

該項目為我國十三五期間超導領(lǐng)域的重要項目，國家863計劃，于2018年1月通過(guò)驗收。該項目，該項目的成功為后續電阻型超導限流器的電網(wǎng)應用奠定了堅實(shí)的基礎。

該項目的超導材料全部由上海超導提供，我司為項目供應了近二十公里12mm寬不銹鋼封裝高溫超導帶材。

 | 500kV交流飽和鐵芯型超導限流器——廣東電網(wǎng)

該項目是國內首臺自主研發(fā)的、國際上電壓等級最高的500kV超導限流器，突破了大尺寸高溫超導磁體設計與制造等關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，并實(shí)現了穩定運行，于2017年7月通過(guò)驗收。

該項目的研制階段（2016年）正逢上海超導的帶材產(chǎn)品剛打破國際壟斷，實(shí)現小批量供應能力。得益于南方電網(wǎng)對國產(chǎn)核心原材料的信任與支持，在線(xiàn)圈端部高磁場(chǎng)區域采用了上海超導的材料（其余材料仍為日本進(jìn)口）。該項目也是國產(chǎn)二代高溫超導帶材產(chǎn)品首次在我國大型超導電力設備中的應用。

| 我國首臺高溫超導同步調相機驗證樣機——廣東電網(wǎng)

該樣機由廣東電網(wǎng)公司牽頭設計開(kāi)發(fā)，用于驗證大型高溫超導同步調相機技術(shù)可行性，于2020年10月成功進(jìn)行了階段性試驗，將探索電網(wǎng)動(dòng)態(tài)無(wú)功補償領(lǐng)域的新航路。

上海超導與廣東電網(wǎng)長(cháng)期合作，為該樣機項目提供了約14公里12mm寬紫銅封裝高溫超導帶材。