不久前，中國電力科學(xué)研討院自立研制的高溫超導(dǎo)儲能體系，在國家電網(wǎng)公司電力體系動模實驗室成功完成了并網(wǎng)功率抵償。這標(biāo)志著在高溫超導(dǎo)儲能體系電力使用技能范疇取得了時期性打破，同時也再次喚起了大家對超導(dǎo)電力技能及有關(guān)配備的重視。
超導(dǎo)儲能研討漸熱有 關(guān)研制人員說，此次實驗的成功標(biāo)明中國已自立把握了第二代高溫超導(dǎo)儲能體系單元構(gòu)造、集成、控制、保護和輸配電工程實踐使用等要害技能，其研討成 果為下 一時期展開超導(dǎo)電力使用技能的科研、實驗演示運轉(zhuǎn)、體系分析與評價奠定了堅實的基礎(chǔ)。此前，中國電力科學(xué)研討院還承當(dāng)了“第II代高溫超導(dǎo)儲能單元 構(gòu)成要害技能研討”。
據(jù)介紹，高溫超導(dǎo)儲能體系是一種可完成電能—電能轉(zhuǎn)換的儲能體系，可直接存儲電磁能，沒有電阻損耗，功率運送時無需能源方法的轉(zhuǎn)換，具有反應(yīng)速度 快、功率密度高以及高功率的長處，能夠完成與電力體系的實時大容量能量交換和功率抵償，在進步電網(wǎng)的電能質(zhì)量、供電可靠性和動態(tài)安穩(wěn)性方面具有主要的作 用。
另外，超導(dǎo)儲能體系的功率規(guī)劃和儲能規(guī)劃能夠做的很大，并具有體系功率高、技能較簡略、沒有旋轉(zhuǎn)機械有些、沒有動密封疑問等長處。超導(dǎo)儲能技能在進 行輸/配電體系的瞬態(tài)質(zhì)量管理、進步瞬態(tài)電能質(zhì)量及電網(wǎng)暫態(tài)安穩(wěn)性和緊迫電力事端應(yīng)變等方面具有積極作用，因此具有寬廣的使用前景。
長城證券分析人士以為，超導(dǎo)儲能是國內(nèi)智能電網(wǎng)主要有關(guān)技能的研討方向之一，可是因為可靠性和經(jīng)濟性的制約，商業(yè)化使用還比較遠。當(dāng)前國內(nèi)風(fēng)景儲能項目的儲能方法還是以鋰電池為主，輔佐以鈉硫電池、液流電池儲能。
產(chǎn)業(yè)化是要害實踐上，超導(dǎo)技能的使用不僅僅約束于儲能體系。超導(dǎo)電纜、超導(dǎo)限流器等有關(guān)配備都已取得必定程度開展。總體而言，超導(dǎo)電力設(shè)備能最大極限地削減損 耗，達到電能高效使用。本年4月，能大幅進步電網(wǎng)供電可靠性和安全性的中國首座超導(dǎo)變電站，在甘肅省白銀市建成并安全運轉(zhuǎn)。該變電站就集成了超導(dǎo)儲能系 統(tǒng)、超導(dǎo)限流器、超導(dǎo)變壓器和三相溝通高溫超導(dǎo)電纜等多種新型超導(dǎo)電力設(shè)備，有專家以為，超導(dǎo)技能真實完成產(chǎn)業(yè)化還需較長時間。不過，業(yè)界也有不同觀點。行業(yè)分析師唐曉斌以為，超導(dǎo)技能當(dāng)前已經(jīng)進入產(chǎn)業(yè)化時期。估計高溫超導(dǎo)中超導(dǎo)限流器、超導(dǎo)濾波、超導(dǎo)儲能將有也許最早取得使用。
據(jù)了解，超導(dǎo)限流器能在電網(wǎng)短路時，約束短路電流，保護電網(wǎng)。與其他約束短路電流的方法相比，超導(dǎo)限流用具有不改動原有規(guī)劃和設(shè)備，運轉(zhuǎn)能耗大幅下降等長處。
據(jù)測算，與500千伏空心電抗器比照，超導(dǎo)限流器年節(jié)約電費200萬元，節(jié)約原有設(shè)備改造投入500萬以上。估計超導(dǎo)限流器的市場在600億元。
此外，高溫超導(dǎo)電纜也是超導(dǎo)技能在電力范疇使用的一個主要方面。它選用無阻和高電流密度的高溫超導(dǎo)資料作為載流導(dǎo)體，具有載流才能大、損耗低和體積 小的長處，一樣截面積的超導(dǎo)電纜的傳輸容量將比慣例電纜高3-5倍，而電纜本體的焦耳熱損耗十分小。雖然在溝通運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，它也存在必定的損耗，但超導(dǎo)電 纜只需超越必定長度后，即便考慮到低溫冷卻和終端所需的電能耗費，其輸電損耗也將比慣例電纜下降50%-70%。
有專家曾舉例說，以中國電網(wǎng)傳輸損耗約占發(fā)電容量的7%計算，如果悉數(shù)選用超導(dǎo)電力電纜，則能夠?qū)㈦娋W(wǎng)的傳輸損耗削減到大約3.5%以下，效益清楚明了。
唐曉斌以為，第一代和第二代高溫超導(dǎo)資料各有優(yōu)勢。本錢方面，當(dāng)前第一代本錢是第二代的1/3，但第二代有潛力降至第一代以下。在使用范疇方面，除了超導(dǎo)電機需求用第二代外，其他使用范疇兩種資料根本一致。
優(yōu)勢顯著 疑問待解有專家告訴記者，當(dāng)前慣例電力設(shè)備和電力體系存在著一些本身的約束，這激發(fā)了業(yè)界對超導(dǎo)電力設(shè)備的實驗和研制。
據(jù) 介紹，中國電力體系的開展趨勢是電力體系的容量越來越大，電網(wǎng)向超大規(guī)劃方向開展。跟著電網(wǎng)容量和規(guī)劃的不斷擴大，電力體系的短路容量越來越大， 這對電 力體系的安全安穩(wěn)運轉(zhuǎn)構(gòu)成了很大的要挾。當(dāng)前，在輸電體系中尚無有用的限流設(shè)備。從電網(wǎng)的構(gòu)造上和運轉(zhuǎn)方法上入手來下降短路電流，其造價十分昂貴。 超導(dǎo) 電力設(shè)備在這方面則具有明顯的優(yōu)勢。
有業(yè)界人士指出，慣例電力體系的功率遭到銅、鋁等根本導(dǎo)電資料的約束，要進一步進步難度很大。跟著中國電力需求量的增大，網(wǎng)絡(luò)的總損耗將進一步增大。這也需求超導(dǎo)技能來打破這一約束。
此外，慣例電氣設(shè)備占地面積大，而人員密集的大中城市恰是負(fù)荷基地。跟著電能需求不斷增長，電網(wǎng)建造占地的需求量也隨之增大。城市用地嚴(yán)重和供電難的對立相同也需求超導(dǎo)技能來破解。
當(dāng)前，全國有多家科研院所在對超導(dǎo)電力技能進行攻堅，取得了可喜的成果，如超導(dǎo)電纜從“九五”時期開端研討，已研制出多種類型的高溫超導(dǎo)電纜。多種 類型的超導(dǎo)電力設(shè)備都已研制出樣機，一些商品進入演示實驗運轉(zhuǎn)時期。不過，據(jù)記者了解，當(dāng)前超導(dǎo)電力技能的使用和產(chǎn)業(yè)化方面仍面對一些疑問亟待解決。
中國科學(xué)院電工研討所有關(guān)專家表明，超導(dǎo)電力技能的使用和產(chǎn)業(yè)化簡而言之面對三個方面的疑問：一是超導(dǎo)資料的臨界溫度還有待進步;二是超導(dǎo)資料的價 格還比較高，有的比慣例資料高幾十倍、上百倍;三是超導(dǎo)技能所使用的低溫制冷體系的制備還比較復(fù)雜，且制冷機的免保護壽數(shù)較短。與此同時，超導(dǎo)電力配備的 低溫高電壓絕緣技能、實時檢查技能、集成技能、與慣例體系的匹配和諧運轉(zhuǎn)等也還需求進一步研討。
