高溫超導電纜

高溫超導電纜是由電纜芯、低溫容器、終端和冷卻系統四個部分組成的電纜。其中電纜芯是高溫超導電纜的核心部分，包括骨架層、導體層、絕緣層和禁止層等主要部件。

基本介紹

• 中文名：高溫超導電纜
• 外文名：High-Temperature Superconducting Power Cable
• 學科：電力工程
• 領域：工程技術
• 範圍：能源
• 電纜芯：高溫超導電纜的核心部分

簡介

高溫超導電纜是採用無阻的、能傳輸高電流密度的超導材料作為導電體並能傳輸大電流的一種電力設施，具有體積小、重量輕、損耗低和傳輸容量大的優點，可以實現低損耗、高效率、大容量輸電。高溫超導電纜將首先套用於短距離傳輸電力的場合（如發電機到變壓器、變電中心到變電站、地下變電站到城市電網連線埠）及電鍍廠、發電廠和變電站等短距離傳輸大電流的場合，以及大型或超大型城市電力傳輸的場合。

高溫超導電纜的傳輸損耗僅為傳輸功率的0.5%，比常規電纜5-8%的損耗要低得多。在重量、尺寸相同的情況下，與常規電力電纜相比，高溫超導電纜的容量可提高3-5倍、損耗下降60%，可以明顯地節約占地面積和空間，節省寶貴的土地資源。用高溫超導電纜改裝現有地下電纜系統，不但能將傳輸容量提高3倍以上，而且能將總費用降低20%。利用高溫超導電纜還可以改變傳統輸電方式，採用低電壓大電流傳輸電能。因此，高溫超導電纜可以大大降低電力系統的損耗，提高電力系統的總效率，具有可觀的經濟效益。

市場需求

電線電纜行業統計資料表明，我國10千伏及以上交聯聚乙烯絕緣電力電纜的年需求量約為10萬公里，假如其總量的5%被高溫超導電纜所取代，則高溫超導電纜在我國每年的需求總量將會達到5000公里。

據預測，到2020年超導套用的全球市場將達到2440億美元（約為15164億人民幣），高溫超導電纜約占5%的份額。全世界現有總長約13萬公里的地下電纜將可能被高溫超導電力電纜陸續取代。因此，高溫超導電纜的市場前景非常廣闊。

特點及套用

高溫超導電纜適用於大容量高負荷密度的輸電，一般認為CD絕緣高溫超導電纜導體電流可以達到10kA或以上。與常規電纜相比較，CD高溫超導電纜在相同傳輸容量條件下，具有電纜尺寸較小和傳輸電流大、輸電容量大的優勢，可以取代常規電纜，如充油電纜、交聯聚乙烯(XLPE)絕緣電用於城市地下輸電網，解決城域市地下電走廊擁擠無法敷設電纜線路的困難;或者利用現有地下電纜排管設施，用高溫超導電纜取代現有常規電纜增加傳輸容量。這類高溫超導電纜額定電壓為35～10kV，傳輸電流至2kA或以上，傳輸容量至400MWA左右。高溫超導電纜另一重要套用場合是採用高溫超導電纜將特大傳輸容量(容量可達1000MAA以上)電力傳輸進入城市負荷中心。如果採用常規電纜將100MVA以上負荷傳輸進入城市負荷中心，必須採用額定電壓500kV電纜，如500 KV XLPE電纜，並在中心城區或靠近區域建設500kV變電站，但變電站選址十分困難;若採用大長度500 KV XLPE電纜系統，所必需的高可靠性的500 KV XLPE連援接頭僅有日本可以提供產品，內無法近期開發。採用特大傳輸容量的高溫超導電纜，額定電壓只需11kV，就可傳輸容量1000MW，CD絕緣的高溫超導電纜將是常規500kV電纜最有竟爭力的替代方案。

示範工程

2019年2月21日，從上海市經信委獲悉，我國首條公里級高溫超導電纜示範工程在上海寶山城市工業園區正式啟動。作為我國超導電纜實用產業化起步的重要標誌，這一示範工程預計2019年底實現掛網運行，並將成為上海加快超導技術產業化的重要突破口、全力打響“上海製造”品牌的重要舉措。