【正文】 ? 510MW級(jí)超導(dǎo)電機(jī) — 開發(fā)出 510MW級(jí)用于艦船推進(jìn)的超導(dǎo)電機(jī)以及用于風(fēng)力發(fā)電的直驅(qū)式超導(dǎo)發(fā)電機(jī) 。 ? 超導(dǎo)發(fā)電機(jī)效率可在現(xiàn)有 電 機(jī) 基 礎(chǔ) 上 提 高%~%。2022年 3月 未來電網(wǎng)中的超導(dǎo)電力技術(shù) 主要內(nèi)容 ? 能源變革對(duì)未來電網(wǎng)帶來的重大挑戰(zhàn) ? 超導(dǎo)電力技術(shù)對(duì)未來電網(wǎng)的作用與影響 ? 超導(dǎo)電力技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢 ? 我國發(fā)展超導(dǎo)電力技術(shù)戰(zhàn)略目標(biāo)和技術(shù)路線 ? 我國發(fā)展超導(dǎo)電力技術(shù)的建議 BioMass Energy Wind PV Solar Thermal Wind EV Hydro PV Storage Tide Future Green Energy system 清潔能源變革對(duì)未來電網(wǎng)帶來的重大挑戰(zhàn) ? 一次能源以可再生能源為主 、 終端能源以電力為主的清潔高效能源體系格局將變成現(xiàn)實(shí) ?發(fā)電量大幅度增加 ， 但資源和負(fù)荷分布不匹配的格局仍將存在 ， 長距離超大容量的電力輸送將成為一個(gè)重大的挑戰(zhàn)； ?隨著電網(wǎng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大 ， 安全穩(wěn)定性問題更加突出 ， 而可再生能源的間歇性 、不穩(wěn)定性及電源機(jī)電特性的重大變化對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定性提出更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)； ?可再生能源的特性及直流負(fù)荷的增加 ， 對(duì)電力質(zhì)量的提高帶來了新的挑戰(zhàn)； ?進(jìn)一步提高電網(wǎng)和用電系統(tǒng)的能效將變得日益緊迫 。 高溫超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī) 19 2022年 5月 27日 超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī) 美國 AMSC公司： 10MW超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī) ■ 美國超導(dǎo)公司 （ AMSC） ； ■ 正在進(jìn)行 10MW（ 12rpm） 高溫超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的經(jīng)濟(jì)評(píng)估和驗(yàn)證； ■ 可以將其重量由常規(guī)發(fā)電機(jī)的 300t降至 120t； ■ 將于 2022年 投運(yùn) 。 ? 超導(dǎo)電力系統(tǒng)的關(guān)鍵科學(xué)技術(shù) — 建立超導(dǎo)電力裝置的動(dòng)力學(xué)模型 、 研究超導(dǎo)電力系統(tǒng)的理論問題； — 建立超導(dǎo)電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真平臺(tái) 。 ? 中等容量超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng) — 以 MJ/MW級(jí)小型超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化為先導(dǎo)； — 開發(fā)出 100MJ/100MW級(jí)中等容量超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng) ， 投入市場并形成批量生產(chǎn)能力 。 超導(dǎo)電機(jī)的應(yīng)用前景 ※ 大容量（例如大于 30MVA）的超導(dǎo)電機(jī) 具有明顯的經(jīng)濟(jì)性，可以大大地節(jié)省 空間，降低重量； ※ 是超大型電機(jī)的必然選擇； ※ 超導(dǎo)電機(jī)特有優(yōu)勢的應(yīng)用， ?? 33,500hp電機(jī)實(shí)例 17 2022年 5月 27日 超導(dǎo)發(fā)電機(jī) 研究開發(fā)單位 主要技術(shù)參數(shù) 狀況 日本 Super GM計(jì)劃 10kV/79MW發(fā)電機(jī) 2022年完成概念設(shè)計(jì) 日本 Super GM計(jì)劃 19kV/200MW發(fā)電機(jī) 2022年啟動(dòng)概念設(shè)計(jì) 美國超導(dǎo)公司 8MW超導(dǎo)同步調(diào)相機(jī)（訂貨） 2022年投入電網(wǎng)運(yùn)行 美國 GE公司 100MVA同步發(fā)電機(jī) 2022年開始概念設(shè)計(jì) 美國超導(dǎo)公司 美國超導(dǎo)公司 美國超導(dǎo)公司 10MW風(fēng)力發(fā)電機(jī) 2022年投入運(yùn)行 美國 Zenergy公司 810MW風(fēng)力發(fā)電機(jī) 2022年啟動(dòng) 英國 Converteam 8MW風(fēng)力發(fā)電機(jī) N/A 德國西門子公司 韓國 DAPAS計(jì)劃 中國 712研究所 1MW高溫超導(dǎo)船舶電機(jī) 2022年投入運(yùn)行 高溫超導(dǎo)電機(jī)的潛在應(yīng)用及未來市場 15 rpm 150 rpm 1500 rpm 15,000 rpm HTS風(fēng)力發(fā)電機(jī) 艦船推進(jìn)電動(dòng)機(jī) 標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)及發(fā)電機(jī) 高轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)－－汽輪機(jī) 18 2022年 5月 27日 0501001502002503002 3 5 8電機(jī)功率P e ( M W )電機(jī)重量(t)PMMHTSM來源： Matthews, Physics Today, 62(4), 25, April 2022 超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī) 降低體積重量、提高功率密度和效率， ?? 高溫超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī) ? 高溫超導(dǎo)體的載流密度是 Cu的 約 100倍 ； ? 超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率密度遠(yuǎn)高于常規(guī)電機(jī)； ? 大容量超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī)電機(jī)的尺寸和重量可減少到同規(guī)格常規(guī)電機(jī)的 1/5和 1/3。 2022年 5月 27日 4 超導(dǎo)電力技術(shù)在應(yīng)對(duì)未來電網(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)帶來的重大挑戰(zhàn) 長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 ※ 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)無阻抗； ※ 傳輸容量大：是常規(guī)電纜的 35倍； ※ 體積小、無電磁干擾、無火災(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) 2022050000MW的輸送容量 ） ， 并可降低 50%左右的傳輸損耗 ， 具有天然的短路電流限制功能 ， 還可以大大地節(jié)省傳輸走廊 ， 因此 ， 是實(shí)現(xiàn)大容量輸電和打造未來電力傳輸網(wǎng)的重要技術(shù)選擇 。 20 2022年 5月 27日 超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī) 英國 Converteam公司： 8MW超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī) ■ 英國 Converteam公司： 8MW/12rpm 超導(dǎo)直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)； ■ 英國商業(yè)工業(yè)部支