我國首條自主研制的新型超導電纜在深投運

9月28日，我國首條自主研制的新型超導電纜在深圳投入使用，這也是全球首個應用于超大型城市中心區的超導電纜，標志著我國已全面掌握新型超導電纜設計、制造、建設的關鍵核心技術。

  該條新型超導電纜直徑僅17.5厘米、長400米，輸電容量高達43兆伏安，相當于可同時滿足4列時速350公里高鐵的用電需求，實現以5倍于常規電纜的輸電能力，可以為粵港澳大灣區第一高樓——深圳平安金融中心帶來高可靠性供電。

  作為南方電網公司的重大科技專項，該工程是深入實施創新驅動發展戰略，推進科技自立自強的有力舉措，不僅實現了關鍵裝備100%國產化，也將為全球解決超大型城市高負荷密度區域供電問題提供新方案。

  高溫超導輸電技術被譽為下一代電力傳輸戰略性技術，具有線損低、傳輸容量大、走廊占地小、環境友好等優點。該技術發揮超導材料的導電特性，讓電力在低壓輸送過程中的損耗幾乎為零。超導電纜傳輸容量遠大于常規電纜，一條10千伏三相同軸高溫超導交流電纜的電能輸送能力比一條常規110千伏電纜還大，但輸電損耗僅是常規電纜的1/4到1/5，非常適用于高負荷密度區域供電。

  近年來，全球范圍內特大型城市中心區供電均面臨挑戰，城市中心區負荷需求持續增長、能耗“雙降”要求逐年增強、城市走廊飽和、電網建設用地難等問題逐年暴露。深圳是國內電力負荷密度最大的城市，其中央商務區的負荷密度更是“高峰上的高峰”，該項目“一攬子”解決了高供電可靠性、高負荷密度、高電能質量、土地資源受限的現實難題。

  “如果采用現有的供電手段，要給福田中心區重要負荷、特別是新增負荷供好電，用常規技術實現擴容，在寸土寸金的深圳難度很大。”深圳供電局創新與數字化部總經理呂志寧介紹，而10千伏超導電纜在滿足供電需求的同時，可減少城市電網中高壓電纜的使用，簡化電網結構，減少110千伏變電站的建設，可節省500平方米土地。

  本次研制投產的超導電纜，采用三相同軸構型，為結構型式最緊湊、帶材用量最少、研發難度最大的超導電纜。項目攻關團隊歷經4年時間，通過自主創新，在超導電纜系統總體設計制造、國產大冷量GM制冷機研制等多項關鍵技術取得重大突破，實現關鍵裝備100%國產化，填補了國內技術空白。

  超導電纜造價合理，才有可持續推廣的可能。據了解，超導帶材成本占整個超導電纜造價約50%，三相同軸超導電纜比其他構型超導電纜節省近一半超導帶材。

  此外，本次投運的超導電纜，使用能在液氮環境冷卻下的超導體代替常規的銅鋁導體來輸電。而液氮是一種制備較簡單、價格較低廉的冷卻介質，因此高溫(相比絕對零度高出70℃左右，故稱“高溫”)超導就有重要的應用價值。為解決超導電纜低溫制冷裝備“卡脖子”問題，項目團隊全國首次成功研制全國產化大冷量GM制冷機，并實現了制冷機在線“即插即用”，可讓超導電纜在零下200℃的液氮環境下長期維持高可靠運行。

  記者從南方電網公司創新管理部了解到，與常規技術相比，此次投產的高溫超導示范項目已基本上達到了經濟平衡點，下一步，南方電網公司還將進一步加大投入力度，積極推動配網超導應用的科研和示范工程的建設。