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近日，我国首条自主研制的新型超导电缆在深圳投入使用，这也是全球首个应用于超大型城市中心区的超导电缆，标志着我国已全面掌握新型超导电缆设计、制造、建设的关键核心技术。
该项目技术由华体平台组织鉴定，鉴定委员会一致认为本项目不仅能为解决特大型城市供电问题和城市治理提供新样板，也将会引领对未来电力系统具有影响力的新技术，促进电力工业重大变革，促进超导产业发展，为经济和社会发展做出重大贡献。
新型超导电缆正在安装。 黄志伟 摄
新型超导电缆敷设工作进行中。 黄志伟 摄
该条新型超导电缆直径仅17.5厘米、长400米，输电容量高达43兆伏安，相当于可同时满足4列时速350公里高铁的用电需求，实现以5倍于常规电缆的输电能力，为粤港澳大湾区第一高楼——深圳平安金融中心带来高可靠性供电。
”一根电缆看起来简单，但其中的技术攻关是非常困难的，这条10千伏超导电缆不仅大大降低了损耗，还拥有数倍于普通电缆的电能传输能力，同时节约土地资源。“中国工程院院士、华体平台直流输电专委会主任委员李立浧认为，南方电网公司的这个工程为高负荷密度城市的电网动力源、动力通道打造了一个明亮的前景。
作为南方电网公司的重大科技专项，该工程是深入实施创新驱动发展战略，推进科技自立自强的有力举措，不仅实现了关键装备100%国产化，也将为全球解决超大型城市高负荷密度区域供电问题提供新方案。
高温超导输电技术被誉为下一代电力传输战略性技术，具有线损低、传输容量大、走廊占地小、环境友好等优点。该技术发挥超导材料的导电特性，让电力在低压输送过程中的损耗几乎为零。超导电缆传输容量远大于常规电缆，一条10千伏三相同轴高温超导交流电缆的电能输送能力比一条常规110千伏电缆还大，但输电损耗仅是常规电缆的1/4到1/5，非常适用于高负荷密度区域供电。
近年来，全球范围内特大型城市中心区供电均面临挑战，城市中心区负荷需求持续增长、能耗“双降”要求逐年增强、城市走廊饱和、电网建设用地难等问题逐年暴露。深圳是国内电力负荷密度最大的城市，其中央商务区的负荷密度更是“高峰上的高峰”。该项目“一揽子”解决了高供电可靠性、高负荷密度、高电能质量、土地资源受限的现实难题。
“如果采用现有的供电手段，要给福田中心区重要负荷、特别是新增负荷供好电，用常规技术实现扩容，在寸土寸金的深圳难度很大。”南方电网公司深圳供电局创新与数字化部总经理吕志宁介绍，而10千伏超导电缆在满足供电需求的同时，还可减少城市电网中高压电缆的使用，简化电网结构，减少110千伏变电站的建设，可节省500平方米土地。
本次研制投产的超导电缆，采用三相同轴构型，为结构型式最紧凑、带材用量最少、研发难度最大的超导电缆。项目攻关团队历经4年时间，通过自主创新，在超导电缆系统总体设计制造、国产大冷量GM制冷机研制等多项关键技术方面取得重大突破，实现关键装备国产化，填补了国内技术空白。
超导电缆造价合理，才有可持续推广的可能。据了解，超导带材成本占整个超导电缆造价约50%，三相同轴超导电缆比其他构型超导电缆节省近一半超导带材。
此外，本次投运的超导电缆，使用能在液氮环境冷却（相比绝对零度高出70℃左右，故称“高温”）下的超导体代替常规的铜铝导体来输电。而液氮是一种制备较简单、价格较低廉的冷却介质，因此高温超导就有了重要的应用价值。为解决超导电缆低温制冷装备“卡脖子”问题，项目团队成功研制出了全国首台全国产化大冷量GM制冷机，并实现了制冷机在线“即插即用”，可让超导电缆在零下200摄氏度的液氮环境下长期维持高可靠运行。
下一步，广东省电机工程华体平台将再接再厉，将科技成果评价服务高频、常态化开展，跟踪科技成果后续的推广应用，为服务会员单位作出华体平台贡献。
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