未來(lái)電網(wǎng)中的超導(dǎo)電力技術(shù)-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 體的 零電阻特性 ； ※ 超導(dǎo)體的載流密度比常規(guī)銅導(dǎo)線的載流 密度大 2個(gè)數(shù)量級(jí) ； ※ 利用 超導(dǎo)線圈 將電磁能直接儲(chǔ)存起來(lái)， 需要時(shí)將電磁能返回電網(wǎng)或其它負(fù)載。 2022年 5月 27日 6 超導(dǎo)輸電電纜發(fā)展現(xiàn)狀 研究開(kāi)發(fā)單位 主要技術(shù)參數(shù) 狀況 美國(guó) Southwire公司 三相 30米 ， 美國(guó) Pirelli公司 三相 130米 ， 24kV/ 2022年投入試驗(yàn)運(yùn)行 （ 二相低溫容器損壞 ） 美國(guó) IGC公司 三相 350米 ， 美國(guó) AMSC/Pirelli公司 三相 200米 ， 美國(guó) AMSC/LIPA公司 三相 600米 ， 138kV/ 2022年投入運(yùn)行 美國(guó) Southwire公司 （ 新奧爾良 ） 三相 1,760米 ， 丹麥 NKT公司 三相 30米 ， 36kV/2kA 2022年投入試驗(yàn)運(yùn)行 荷蘭 NKT公司 （ 阿姆斯特丹 ） 三相 6,000米 ， 50kV/3kA 2022年計(jì)劃實(shí)施 日本東京電力公司 三相 100米 ， 66kV/1kA 2022年完成試驗(yàn) 日本古河電工公司 單相 500米 ， 77kV/1kA 2022年完成試驗(yàn) 韓國(guó) DAPAS計(jì)劃 三相 100米 ， 韓國(guó) LS電纜公司 （ 首爾 ） 三相 500米 ， 中國(guó)科學(xué)院電工研究所 三相 75米 ， 中國(guó)科學(xué)院電工研究所 （ 鄭州 ） 直流 380米 ， 10kA 2022年投入工程示范 中國(guó)云電英納超導(dǎo)電纜公司 三相 30米 ， 35kV/2kA 2022年投入試驗(yàn)運(yùn)行 2022年 5月 27日 7 美國(guó)： Tres Amigas超級(jí)變電站 ? 驅(qū)動(dòng)力： 美國(guó)現(xiàn)有三大電網(wǎng) （ 美國(guó)東部電網(wǎng) 、 西部電網(wǎng) 、 德克薩斯電網(wǎng) ） 之間基本未實(shí)現(xiàn)有效互聯(lián)； 可再生能源利用快速發(fā)展； 超導(dǎo)體具有零電阻效應(yīng)和高電流傳輸密度等不可比擬的巨大優(yōu)勢(shì) 。 ○ 可再生能源市場(chǎng)樞紐 ○ 三大電網(wǎng)完全一體化 Source: 超導(dǎo)電纜的發(fā)展現(xiàn)狀 ■ 利用超導(dǎo)體的 超導(dǎo)態(tài) /正常態(tài)轉(zhuǎn)變特性 抑制短路故障電流； ■ 或 采用其它方式進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)變 抑制短路故障電流。 超導(dǎo)電機(jī)（電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)） 超導(dǎo)電機(jī)的優(yōu)越性 ※ 體積小，約為常規(guī)同等電機(jī) 1/51/10； ※ 重量輕，約為常規(guī)同等電機(jī) 1/51/10； ※ 效率高，比常規(guī)同等電機(jī)高，特別是在 PO/PN低時(shí)； ※ 簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，改善 系統(tǒng) 可靠性 。 具有十分明顯的優(yōu)越性 ※ 可解決用限流器和儲(chǔ)能裝置才能解決的問(wèn)題 ，與系統(tǒng)內(nèi)其它元件可實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化運(yùn)行和控制 ； ※ 二者功能相互彌補(bǔ) ， 儲(chǔ)能模式可抵消限流穩(wěn)態(tài) 時(shí)對(duì)系統(tǒng)的影響；限流 模式可 減小故障時(shí)對(duì)裝 置的儲(chǔ)能量要求 ； ※ 簡(jiǎn)化電網(wǎng)的結(jié)構(gòu) 、 降低超導(dǎo)裝置的總體造價(jià) ； ※ 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的升級(jí) 。 ? 大容量交直流高溫超導(dǎo)電纜 — 以 110220kV及以下中壓等級(jí)的高溫超導(dǎo)電纜的實(shí)際應(yīng)用為階段目標(biāo)； — 推進(jìn)工業(yè)應(yīng)用的大容量超導(dǎo)直流電纜和 110220kV交直流高溫超導(dǎo)輸電電纜的研究開(kāi)發(fā)和應(yīng)用 。 ? 加強(qiáng)產(chǎn) （ 生產(chǎn) ） 、 學(xué) （ 院校 ） 、 研 （ 研發(fā) ） 、 用 （ 用戶 ） 的聯(lián)合 — 用戶部門提出技術(shù)要求 、 應(yīng)該解決的關(guān)鍵問(wèn)題和組織進(jìn)行示范運(yùn)行并建立標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試平臺(tái)； — 研發(fā)單位和大專院校重點(diǎn)解決應(yīng)用基礎(chǔ)問(wèn)題 、 共性關(guān)鍵技術(shù)以及原理創(chuàng)新； — 產(chǎn)業(yè)部門重點(diǎn)解決工藝 、 配套技術(shù)和系統(tǒng)集成 ， 實(shí)現(xiàn)在聯(lián)合中的信息快速反饋和有效聯(lián)動(dòng) 。 ? 大冷量 GM制冷機(jī)和脈沖管制冷機(jī) — 開(kāi)發(fā)出在液氮溫區(qū)制冷功率 200500W的 GM制冷機(jī)和脈沖管制冷機(jī) ， 提高使用壽命至 25年以上； — 形成 GM制冷機(jī)和脈沖管制冷機(jī)的批量生產(chǎn)能力 。 ? 20212035 — 發(fā)展出 200K以上的高臨界溫度超導(dǎo)體 ， LNG溫度的高溫超導(dǎo)材料實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)； — 超導(dǎo)電力技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)一步拓展和推廣； — 基于超導(dǎo)電纜技術(shù)的 LNG能源輸送得到規(guī)模應(yīng)用； — 超導(dǎo)電力技術(shù)逐漸成為電力系統(tǒng)中的核心和關(guān)鍵技術(shù) ， 并以其為核心開(kāi)始構(gòu)建國(guó)家電力主干網(wǎng) 。 20 2022年 5月 27日 超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī) 英國(guó) Converteam公司： 8MW超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī) ■ 英國(guó) Converteam公司： 8MW/12rpm 超導(dǎo)直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)； ■ 英國(guó)商業(yè)工業(yè)部支持 ， 已完成超導(dǎo)線圈制造 、 測(cè)試； ■ 體積是常規(guī)電機(jī)的 1/4， 發(fā)電成本可節(jié)約 25%。 ? 發(fā)展趨勢(shì)： — 30MVA及以上； — 輸電系統(tǒng)應(yīng)用； — 對(duì)重量和體積具有嚴(yán)格要求的場(chǎng)合 （ 例如 ， 地下變電站或電力機(jī)車等 ） 。 2022年 5月 27日 4 超導(dǎo)電力技術(shù)在應(yīng)對(duì)未來(lái)電網(wǎng)的重大挑戰(zhàn)方面將發(fā)揮重大或不可替代的作用 清潔能源變革對(duì)電網(wǎng)帶來(lái)的重大挑戰(zhàn) 長(zhǎng)距離超大容量的電力輸送 超導(dǎo)輸電電纜 超大規(guī)模電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性 保障電力質(zhì)量與供電可靠性 保障電力質(zhì)量與供電可靠性 超導(dǎo)限流技術(shù) 超導(dǎo)儲(chǔ)能技術(shù) 超導(dǎo)變壓器 超導(dǎo)電機(jī)技術(shù) 多功能集成 超導(dǎo)電力技術(shù)為未來(lái)電網(wǎng)提供解決方案 超導(dǎo)輸電電纜 超導(dǎo)電纜具有顯著傳輸優(yōu)勢(shì) ※ 超導(dǎo)體電流密度大：比 Cu高兩個(gè)量級(jí)； ※ 傳輸損耗小，可降低 50%以上； ※ 交流阻抗為常規(guī)電纜的 1/10，直流傳輸 時(shí)無(wú)阻抗； ※ 傳輸容量大：是常規(guī)電纜的 35倍； ※ 體積小、無(wú)電磁干擾、無(wú)火災(zāi)隱患； 高溫超導(dǎo)電纜應(yīng)用前景廣闊 利用超導(dǎo)體的零電阻和高載流密度的特性 ， 可以實(shí)現(xiàn)比特高壓更大的傳輸容量 （ 例如 ?500kV的高溫超導(dǎo)直流電纜可以實(shí)現(xiàn) 20
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