PDF《超导电力技术即将带来电力工业的革命 3》

1 这是一笔巨大的 浪费 年 我国发电容量约为 ? 电网的 功率损耗达到 ? 相当于一个三峡电站的发电 容量 预计到 年 我国的总发电容量将达到 ? 电网的总损耗将高达 ? 目前 我国发 电量的 来自燃煤发电 而燃煤发电会带来环境 污染问题 通过显著降低电网的损耗 不仅可提高效 率 而且可降低燃煤发电量 从而减少污染排放量 第四 常规电气设备占地面积大 而人口密集的 大中城市正是负荷中心 我国是一个人口大国 土地 紧缺 而人口多集中在中 !东部地区 一方面 随着经 济的不断发展 城市人口和较发达的地区人口密度 会越来越高 另一方面 随着电能需求量的不断增 长 城市和中 ! 东部地区对电网建设占地的需求量也 越来越大 要解决这一矛盾 必须使电力系统有根本 性的变化 第五 可再生能源如太阳能发电 ! 风力发电和潮 汐能发电的能量密度低 并且容易受气候条件的影 响 要使这种能源得到充分有效的利用 必须采用新 的技术措施改善其品质 并使其能更为有效地与大 电网联结 采用超导电力技术 不仅可以大大提高单机容 量和电网的输送容量 大大降低电网的损耗 而且还 可以明显改善电能的质量 提高电力系统运行的稳 定性和可靠性 降低电压等级 提高电网的安全性 降低电网的占地面积和电网的造价及改造成本 并 使超大规模电网的实现成为可能 不仅如此 通过大 容量的超导输电系统 可将排污的发电厂建在煤矿 和油田附近 或将核电站建在比较偏远的地区 从而 改善人类生存环境的质量 通过超导储能 还可大大 改善可再生能源的电能质量 并使其与大电网有效 地联结 超导电力应用研究发展概况 年 荷兰莱顿实验室的 成功地将 氦气液化 并于 年研究汞在低温下的电阻率随 温度的变化时发现了超导现象 在随后的近半个世 纪中 人们发现成千上万种材料在不同的临界温度 ? )

1 以下可以转变为超导体 即低温超 导体 直到 年代 实用的非理想第二类超导材料 * 和≥陆续被发现后 超导电力应用的研 究才得以全面地开展 这个时期 高场超导磁体技术 获得了突破性的进展 各种超导电力设备的原理性 研究结果和模型相继出台 当时 由于超导线的交流 损耗太大 超导电力应用的研究发展比较缓慢 年代初 低交流损耗的极细丝复合多芯 * 超导 材料研制成功后 超导电力应用的研究再次活跃起 来年瑞士研究中心的 和|发现了 系高温超导材料 随后的近 两年时间里 / 高温超导热潮0象厄尔尼诺现象一样 # # 物理 席卷全球 ≠ 系!系和 * 系高温超导材料 临界温 度为 ) 相继被发现 高温超导电力设备可 在液氮温度运行 与低温超导电力设备相比 运行于液氦温度

1 不仅运行成本大大降低 而且磁 热稳定性大大提高 在/ 高温超导热潮0的 推动下 很多国家和跨国公司都制定了自己的超导 技术发展战略 * 的科学家迅速组建了美国超导 公司 ≥≤ ≥≤ 在 上市的股票十分抢手 继≥≤ 之后 美国又有几家超导技术公司相继成 立 自那次/ 科学厄尔尼诺0现象以来 实用化高温 超导材料的研究已经取得了长足的进展 与此同时 高温超导电力应用的研究蓬勃地开展起来 而低温 超导电力应用的研究则相对萎缩了 在过去 多年 的超导技术研究中 政府的投入仍占主要部分 研究 工作的大部分也在高等学校和研究机构进行 近几 年来 美国 ! 日本和欧洲各国政府以及世界各大公司 投入了大量的人力和资金 用于超导电力应用的研 究在世纪即将来临之际 超导电力技术产业化 的呼声越来越高 储能量为 ) 的小型低温超 导磁储能系统 ≥ ∞≥ 已经商品化 高温超导限流 器也即将商品化 高温超导电缆将于近期在发电厂 和变电站得到实际的应用 高温变压器已成功通过 了试验运行 高温超导磁储能系统和旋转电机也有 相应的模型问世