研發(fā)高溫超導(dǎo)限流器獲得關(guān)鍵性突破 南方阻然電線電纜
日前，由江蘇中天科技股份有限公司牽頭，聯(lián)合中國科學(xué)院電工研究所，共同研制的220kV輸電級電阻型高溫超導(dǎo)限流器（下稱SFCL取得階段性進(jìn)展。該超導(dǎo)限流器的研制已在設(shè)計、制造、控制、集成和測試等方面取得突破，為未來實現(xiàn)超導(dǎo)限流技術(shù)實際應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展邁出了關(guān)鍵一步。
搶占國際超導(dǎo)限流器產(chǎn)業(yè)制高點
據(jù)了解，超導(dǎo)技術(shù)是國家戰(zhàn)略性高新技術(shù)，超導(dǎo)限流器則是超導(dǎo)技術(shù)與電力系統(tǒng)應(yīng)用相結(jié)合的極具產(chǎn)業(yè)化前景的新型電力設(shè)備，利用超導(dǎo)體的超導(dǎo)/正常態(tài)轉(zhuǎn)變特性，快速而有效地限制故障短路電流從而大幅提升電網(wǎng)平安可靠性。
由中天科技和中科院電工研究所共同開發(fā)的高溫超導(dǎo)限流器研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目是國家863計劃”和“江蘇省重大戰(zhàn)略產(chǎn)品產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)計劃”該項目瞄準(zhǔn)電力系統(tǒng)的現(xiàn)實和迫切需求，針對高電壓大容量超導(dǎo)限流器在原理創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、系統(tǒng)集成、測試驗證以及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方面的核心關(guān)鍵技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展問題，打通高溫超導(dǎo)限流器從研發(fā)、制造至量產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化鏈條，研制出面向輸電系統(tǒng)示范應(yīng)用的220kV電阻型高溫超導(dǎo)限流器，將電力設(shè)備行業(yè)的轉(zhuǎn)型、升級和發(fā)展率先從高電壓限流領(lǐng)域予以突破。
據(jù)了解，220kV超導(dǎo)限流器是目前世界上電壓等級最高、容量最大的電阻型超導(dǎo)限流器，其全部研制和測試工作預(yù)計將在2016年底前完成，具備向產(chǎn)業(yè)化技術(shù)轉(zhuǎn)化的基本條件。由于220kV電阻型高溫超導(dǎo)限流器屬于目前電壓等級和限流容量之首，國內(nèi)外在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域尚未形成知識產(chǎn)權(quán)壁壘，項目的實施將在關(guān)鍵技術(shù)和知識產(chǎn)權(quán)方面占領(lǐng)先機(jī)和制高點。
據(jù)悉，該項目總經(jīng)費預(yù)算為6000萬元，其中包括1000萬元用于聯(lián)合研發(fā)中心建設(shè)、5000萬元用于220kV超導(dǎo)限流器研制。目前，項目實施所涉及的應(yīng)用基礎(chǔ)研究、平臺條件建設(shè)、關(guān)鍵技術(shù)驗證、系統(tǒng)和部件設(shè)計等各項工作已經(jīng)全部完成，項目全面進(jìn)入到部件制造、關(guān)鍵試驗驗證階段，總體上已取得了重要的階段性成果。
千億市場規(guī)模待啟動
國近20年來各大電網(wǎng)發(fā)生過100余起的大停電事故，造成了相當(dāng)大的社會影響和巨大的經(jīng)濟(jì)損失，目前許多地區(qū)電網(wǎng)（特別是220kV及以上電壓等級電網(wǎng)）呈現(xiàn)了短路電流水平直逼甚至超越系統(tǒng)一次設(shè)備其最大允許遮斷容量的嚴(yán)重情況，電網(wǎng)的平安運行正接受著前所未有的壓力。
因此SFCL市場巨大。國，SFCL主要使用電壓等級將在220kV及以上，據(jù)預(yù)測，未來市場中220kVSFCL占比將在70%左右，而高于及低于220kV占比將分別占有約15%市場份額。根據(jù)《2009年中國電力年鑒》數(shù)據(jù)，截至2008年底國家電網(wǎng)的220kV公用變電站為2287個，依照變電容量進(jìn)行推測，南方電網(wǎng)的220kV公用變電站約為527個。初步預(yù)測未來十年國網(wǎng)和南網(wǎng)分別新增220kV變電站2000和500個，假設(shè)現(xiàn)有變電站50%裝置率，新建變電站70%裝置率，依照220kVSFCL單價為3000~3500萬元計算，未來十年220kVSFCL市場容量約為947~1105億元，則所有電壓等級總的市場容量將達(dá)到1353~1579億元。
SFCL不但對系統(tǒng)的平安提供了新的支撐性技術(shù)裝備，另一方面，采用SFCL可以大幅降低與其配套的斷路器等一次設(shè)備短路容量和造價。例如，目前一臺63kA 斷路器的售價大約為50-60萬元，如果將短路電流減少50%則相應(yīng)斷路器的售價大約只需10多萬元，可以節(jié)省大量投資，與此同時，由于斷路器容量顯著降低，也可大幅降低高壓側(cè)電氣設(shè)備的配置參數(shù)，從而進(jìn)一步節(jié)省投資。對存量設(shè)備，超導(dǎo)限流器的使用可以延長其經(jīng)濟(jì)壽命周期，極大的提高了現(xiàn)有裝備的經(jīng)濟(jì)效益，省卻了一連串昂貴的設(shè)備改造更新費用。