超導(dǎo)材料指引線纜技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，人們的電力需求量日益增長(zhǎng)，使得電力系統(tǒng)向更大規(guī)模方向發(fā)展，對(duì)電力能品質(zhì)和供電可靠性也提出更高要求。然而，由于中國(guó)電力資源和負(fù)荷分布不均，使得長(zhǎng)距離輸電成為必然。而電電力在傳輸中的損耗成為急需解決的突出問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，傳統(tǒng)電線或電纜受銅、鋁等基本導(dǎo)電材料電導(dǎo)率限制，2007年中國(guó)在輸變電過(guò)程中的損耗大約為7.5%(其中線路損耗約占70%左右)。為減少電力輸變電過(guò)程中的損失，亟需采用新型輸電方式來(lái)實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約型電能輸送。作為智能電網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù)之一，超導(dǎo)電纜憑借其諸多優(yōu)點(diǎn)已在電力工業(yè)中引起了越來(lái)越多的關(guān)注。

所謂超導(dǎo)電纜就是采用高溫超導(dǎo)材料制作的電纜。與傳統(tǒng)電纜相比，它具有在輸電過(guò)程中能量損耗低、輸送容量大、體積小、電磁污染少等優(yōu)點(diǎn);在相同截面下，超導(dǎo)電纜的輸電能力是常規(guī)電纜的3~5倍。超導(dǎo)電纜還能利用現(xiàn)有的各種線路，例如管道線、鐵路線、公路線等進(jìn)行安裝運(yùn)行，這又能大幅降低原有線纜的升級(jí)成本。因此，它目前正成為多國(guó)電網(wǎng)改造的重要工具之一。

就我國(guó)情況來(lái)看，東部人口稠密、經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)，地區(qū)用電負(fù)荷密集。然而東部能源稀少，西部能源卻十分豐富，因此西部大量的能源需要用不同的方法長(zhǎng)距離地輸送到東部來(lái)。例如中國(guó)的山西省有大量的煤，如果運(yùn)到東部地區(qū)的發(fā)電站鐵路，可行的的方法就是陸路運(yùn)輸。不管是公路還是鐵路，運(yùn)煤過(guò)程中撒下的煤末對(duì)沿路的環(huán)境影響會(huì)很大。如果能在山西煤礦附近發(fā)電，然后用高溫超導(dǎo)電纜將電能輸送到東部，這會(huì)大量節(jié)省能源并對(duì)改善環(huán)境污染有明顯的作用。另一方面，高溫超導(dǎo)電纜沒有造成環(huán)境污染的可能性，而充油常規(guī)電纜存在著漏油污染環(huán)境的危險(xiǎn)。另外，高溫超導(dǎo)電纜在結(jié)構(gòu)上還可以使其磁場(chǎng)集中在電纜內(nèi)部，防止對(duì)環(huán)境的電磁污染。

從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)講，超導(dǎo)電纜的應(yīng)用還使長(zhǎng)距離直流輸電技術(shù)變得容易和經(jīng)濟(jì)。用于直流輸電，超導(dǎo)電纜會(huì)使電網(wǎng)線損降低70%以上，顯示出更好的經(jīng)濟(jì)效益。由于超導(dǎo)電纜傳輸電力的能力是傳統(tǒng)常規(guī)電纜的3—5倍，所以使用超導(dǎo)電纜還可以節(jié)約輸電系統(tǒng)的占地面積和空間，節(jié)省大量寶貴的土地資源，相應(yīng)地保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。

早前，中國(guó)第一組實(shí)用超導(dǎo)電纜的順利并網(wǎng)運(yùn)行，表明我國(guó)超導(dǎo)電纜的技術(shù)已趨于成熟，對(duì)我國(guó)的電力系統(tǒng)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響。超導(dǎo)電纜在我國(guó)電網(wǎng)干線及輸電瓶頸線路的應(yīng)用將有利于提高電網(wǎng)的安全性和可靠性。在長(zhǎng)距離大容量輸電時(shí)，超導(dǎo)電纜在系統(tǒng)綜合性能上具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)上將根本解決我國(guó)“西電東送”等長(zhǎng)距離大容量輸電問(wèn)題。

此外，自改革開放以以來(lái)，我國(guó)電線電纜行業(yè)從過(guò)去的123個(gè)定點(diǎn)廠發(fā)展到據(jù)說(shuō)7000多家廠，不能不說(shuō)是中國(guó)經(jīng)濟(jì)大發(fā)展的一個(gè)輝煌壯舉。然而，這幾年隨著行業(yè)市場(chǎng)的飽和、原材料的漲價(jià)、嚴(yán)重的供大于求等諸多因素的影響，痼疾難除的電線電纜業(yè)處在惡性無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)之中，很多線纜企業(yè)都相繼整合重組，重新煥發(fā)的青春。國(guó)內(nèi)浩浩蕩蕩的電線電纜行業(yè)大軍，已經(jīng)到了整合的關(guān)卡。不少專家指出，近幾年來(lái)的快速發(fā)展，使我國(guó)電線電纜行業(yè)的生產(chǎn)能力遠(yuǎn)高于需求，低端電線電纜產(chǎn)品市場(chǎng)接近飽和，設(shè)備利用率僅為30%—40%，兼并與重組，將成為今后電線電纜行業(yè)的主話題。

此時(shí)，電纜市場(chǎng)對(duì)超導(dǎo)電纜的開放接納姿態(tài)為久在低端混戰(zhàn)的國(guó)內(nèi)電纜企業(yè)提供了一條脫身之路，又好似春風(fēng)迎面吹來(lái)，為電線電纜行業(yè)這個(gè)“垂危病人”注入了一針“強(qiáng)心劑”。

據(jù)預(yù)測(cè)，高溫超導(dǎo)輸電電纜市場(chǎng)前景廣闊，預(yù)計(jì)到2020年世界整個(gè)超導(dǎo)應(yīng)用的總市場(chǎng)將達(dá)2440億美元，高溫超導(dǎo)電纜約占5%的份額。挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存，我國(guó)電線電纜行業(yè)應(yīng)緊緊抓住這一良機(jī)，整合改組，占領(lǐng)超導(dǎo)電纜這一高科技線纜產(chǎn)業(yè)，從而贏得客觀的經(jīng)濟(jì)效益，振興我國(guó)電線電纜行業(yè)排除惡性無(wú)序竟?fàn)帲诱嬲妮x煌遠(yuǎn)景的到來(lái)。