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最近,一种神奇的“电线”试验成功了!
它既能输电,又能送气,叫高温超导电缆。
您可能要问了,电和气完全是不同形态的,怎么一起输送?这就要用到世界上最先进的电力和液化天然气(LNG)混输技术了。
电力与LNG混输输送液化天然气时,需先对天然气进行超低温液化处理,输送管道环境具有低温且恒定的条件。电力专家设想,利用这一条件,如果在管道内同时输送电力,岂不是一举两得?
中国电力专家把这一设想变成了现实!
“运行电压±100千伏,运行电流1000安培,液化天然气输送流量每分钟100升。”近日,在位于河北省霸州市的国家电网公司特高压杆塔试验基地,由中国电科院牵头的世界首个电力与液化天然气(LNG)混输超导直流能源管道样机完成24小时满负荷运行试验。
此前,电力和LNG混输技术尚处于概念设计阶段。
此次完成的试验具有开创性意义。
“电力和LNG混输的工程化应用,技术上已经没有不可克服的障碍了。”8月6日,中国电力科学研究院储能与电工所超导室主任张宏杰表示。
在本项目之前,国际上高温超导直流电缆的最高电压等级为韩国的80千伏。
而本项目的系统运行电压为±100千伏,为国际最高。
超导电缆长啥样?
超导电缆系统主要由外护套、杜瓦管、液氮、超导电缆芯和低温制冷机构成。
超导电缆系统的外护套跟常规电缆外护套一样。
外护套内是双层不锈钢材质的高真空绝热杜瓦管。
液氮在杜瓦管道内流动。
超导电缆芯浸泡在液氮中。
低温制冷机作为系统辅机推动液氮循环并为整个系统制冷。
超导电缆输电有啥好处?
高温超导电缆具有载流大、损耗小等特点。
在相同电压等级下,超导电缆输电、通流能力和传输容量可以达到常规输电线路的5~10倍,考虑低温制冷系统功耗后,系统总损耗仅为常规线路线损的1/3左右。
难在哪里?
高温超导输电难在温度控制和保障运行安全上。
超导电缆需要在零下196摄氏度以下的低温环境中(通常以液氮为制冷剂),才能正常工作。
按照目前低温制冷机的性能,几公里就要有一座制冷站。
张宏杰介绍,采用液氮冷却的高温超导电缆发展至今已有20多年,但由于目前超导材料价格仍然较高,制冷等辅机费用占比较大,一定程度上制约了这一技术实用化的进程。
对能源管道而言,当出现电网侧短路、电缆绝缘击穿或LNG泄漏等极端情况时,如何确保能源管道安全可靠运行,是必须解决的问题,也是未来工程应用中大家关注的重点。
中国电科院储能所副总工程师、该项目负责人丘明说,研究人员开展了LNG混合工质的绝缘和安全特性研究,提出了安全应对和防御策略,确保超导能源管道的安全运行。
应用前景广阔天然气作为清洁能源近几年得到快速发展。
作为一种全新的能源配置与输送方式,超导能源管道实现电力—液态燃料的一体化输送,综合能源输送效率高。
“高温超导输电项目在新型电力系统,如海上风电送出、港口岸电等场景将有广阔的应用前景。”张宏杰说。
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截至12月22日,世界首条35千伏公里级超导电缆示范工程安全运行一周年。一年来,该工程经受住高温大负荷考验,保持高效稳定运行,最大运行电流1289安,最大输送功率7.8万千瓦,累计输送电量1.74亿千瓦时。作为工程运维单位,上海市南供电公司积累了超导电缆运行的大量关键参数,为相关技术在新型电力系
7月29日,国网上海市电力公司组织所属相关单位开展超导电缆大负荷试验,通过连续9小时1000安以上、最大1289安的大负荷运行,初步验证了超导电缆带大负荷运行的能力。截至今年7月末,世界首条35千伏公里级超导电缆已连续稳定运行超过8个月,日常运行负荷稳定在700~800安的区间内,距设计最高2200安的带
2月22日,35千伏春漕超导3E346的设备主人通过高温超导电缆监测平台开展巡视,温度、振动等信号均未报警,超导电缆运行一切正常。截至这天,世界首条35千伏公里级超导电缆已在上海平稳运行了整整两个月,总计输送电能4618.6万千瓦时。虽然只有短短的1.2千米,但超导电缆无疑已成为国网上海市电力公司(
12月22日,世界首条35千伏公里级超导电缆示范工程在上海正式投运。这是国内新型电力系统建设领域一项重大核心技术突破,标志着我国超导输电应用迈入全球领先行列。
9月28日,我国首条自主研制的新型超导电缆在深圳投入使用,这也是全球首个应用于超大型城市中心区的超导电缆,标志着我国已全面掌握新型超导电缆设计、制造、建设的关键核心技术。
据介绍,电力与液化天然气混输超导直流能源管道研究属于前瞻性技术,依托国家重点研发计划项目“超导直流能源管道的基础研究”展开。该样机具备超导电缆输电与液化天然气输送两种功能。高温超导电缆输电主要采用液氮冷却真空绝热管道内的高温超导电缆缆芯,技术较成熟,但超导材料价格昂贵且制冷费用高,一定程度上制约了高温超导电缆输电技术的实用进程。氢气、天然气、乙烯等以液化形式输送,需要先进行超低温液化处理,要求输送管道低温且恒定。两种能源的输送在低温制冷方面的共同需求为混输能源管道的研究提供了方向。
近日,南方电网深圳供电局宣布,国内首条10千伏三相同轴高温交流超导电缆型式试验成功,这标志着深圳即将建成全球首个应用于高负荷密度供电区域的超导电缆示范工程。据悉,该工程是南方电网公司重大科技专项,预计今年内建成投产。北京交通大学应用超导技术研究中心主任戴少涛教授告诉记者,高温超导输
10月20日下午14点05分,伴随转载着超导试验段电缆的盘架缓缓转动,国内首条35千伏高温超导电缆试拉试验环节正式启动。当天的试拉试验持续到傍晚17时许,收集到了第一批高温超导电缆在复杂环境下敷设时的牵引力、侧压力等关键数据,证实了施工方案的可行性。抢占科技高地打造示范工程国内首条35千伏公里
由国家电网兴建的国内首条35千伏公里级高温超导电缆示范工程4月30日在上海开工。这是高温超导电缆输电技术在国内首次启动商业化应用。该项目核心技术国产化率达100%,预计将于2020年底建成投产,届时将成为世界上输送容量最大、距离最长、全商业化运行的35千伏超导电缆工程。高温超导电缆是采用无阻的
2月21日下午,中国首条公里级高温超导电缆示范工程启动大会在上海宝山城市工业园区举行。这意味着,高温超导电缆示范工程作为上海加快超导技术产业化的重要突破口,已经做好了技术储备、工程建设、人才团队、产业承载的各项准备,标志着我国超导电缆实用产业化正式起步。颠覆传统电线电缆高温超导体是2
2月21日下午,中国首条公里级高温超导电缆示范工程启动大会在上海宝山城市工业园区举行。这意味着,高温超导电缆示范工程作为上海加快超导技术产业化的重要突破口,已经做好了技术储备、工程建设、人才团队、产业承载的各项准备,标志着我国超导电缆实用产业化正式起步。颠覆传统电线电缆高温超导体是2
中国首条公里级高温超导电缆示范工程启动大会举行。此次启动的中国首条公里级高温超导电缆示范工程,项目拟建设1回电压等级35千伏、额定电流2200安培的三相同芯超导电缆。计划于2019年底在徐汇区华石路、钦州路沿线1.2公里区域内挂网运行。高温超导技术优势显著长期从事高温超导材料研究的中国工程院院
日本500米直流超导输电试验成功,9月将连接光伏发电设备和数据中心,将光伏电站的电力以高温超导线缆直流输电,供数据中心使用。近日,日本石狩超导直流输电系统技术研究联盟宣布这一消息。日本石狩市使用高温超导线缆的直流输电业务示意图为合作研究、测试超导直流输电及其相关技术,千代田化工建设、
一个国家的综合发展水平越高,则其人均用电量越高。2011年,国际能源署提供的数据表明,不同国家或地区的人均用电量与人均GDP大致呈正相关关系。我国目前人均GDP仅为7000美元左右,大致相当于发展中国家的平均水平,未来仍有大幅度提升的空间。根据周孝信牵头组织撰写的报告,2010年,我国人均用电约为
随着中国电力行业的发展,对于配套产业的要求也越来越高,电线电缆作为电力配套产业中的重要一环,同样也不例外,面临着升级换代的需求,以适应中国电力发展的需求。未来的电线电缆企业应从提高技术、节约原材料、开发新型环保材料等方面下功夫。根据笔者的判断,认为未来电线电缆行业技术未来的发展主要涉及到了以下几个方面。碳纤维近些年的发展越来越快,有一种可能是碳纤维电缆将来也许会替代传统钢芯铝绞线。碳纤维电缆是传统钢芯铝绞线(裸导线)的替代产品,主要应用于110kv~220kv线路。较之常规钢芯铝导线(ACSR),ACCC的铝截面积增加29%,而单位长度重量轻20%,因
近日,在人民大会堂举行的国家科学技术奖励大会上,铁基超导技术夺得空缺三年自然科学一等奖。近年来,世界各国掀起了研究、应用超导技术的热潮。超导电缆作为超导技术的一个重要应用方面,有可能推动大容量电力传输变革。所谓超导现象是指某些物质的电阻在 “临界温度”下电阻变为零的现象。高温超导电缆的传输损耗仅为传输功率的0.5%,比常规电缆的损耗要低得多,可以大大降低电力系统的损耗,提高电力系统的总效率,具有可观的经济效益。“超导载流能力相当于铜的100倍,在输送过程中无损耗,传输容量是传统导体的5~10倍。”中国科学
据《日本经济新闻》报道,日本东京大学的科研人员着手在智利实施一项沙漠太阳能发电,所发电力用超导电线输电的试验计划。 根据该项计划,科研人员将在沙漠地带安装太阳能发电装置,所发电力利用高效超导电线进行输送。今后,计划用3年的时间确立其基础技术,随后于2014年在南美智利进行确证试验。其目标是实现沙漠发电、向大城市送电的新一代电力供给系统。有关部门呼吁太阳能电池和超导材料的制造厂家也参加这一项目的实施。 科研人员将在智利的阿塔卡马沙漠设置可供约6700户家庭用电的发电规模为2万千瓦的太阳能发电装置。使用的输电线材不是铜质,而是由超导材料制成,所
2月3日,在山西寿阳明泰电厂、西上庄电厂点对网500千伏线路工程施工现场,大型牵张设备完成入场检验,第一批50余名施工人员全部到位,该工程成为山西省内春节后首个复工复产的输变电工程,标志着山西电网基建项目进入有序复工阶段。山西寿阳明泰电厂、西上庄电厂500千伏线路工程为山西“西电东送”的重
深圳南方电网深港科技创新有限公司2022年输电线路视频监控装置OEM供应商采购项目中标候选人公示(招标编号:0002200000092321)公示开始时间:2023年02月01日公示结束时间:2023年02月04日
1月28日从国网新疆超高压分公司获悉,±1100千伏昌吉—古泉特高压直流输电线路、±800千伏哈密南—郑州特高压直流输电线路在春节期间累计外送电量达16.58亿千瓦时,农历同比增长15.45%,可满足550万个家庭1个月的用电需求。受寒潮天气影响,春节假期新疆部分地区最低气温达零下35摄氏度,给电网设备运
1月20日,江苏无锡220千伏双河变电站开展检修作业。国网江苏省电力有限公司电力科学研究院研制的北斗信号“路由器”为吊车上安装的北斗终端提供了准确的差分定位数据,实现了吊车位置厘米级定位。北斗差分定位技术可以为电力设备提供厘米级的高精度定位服务。由于电网企业使用北斗差分定位技术网络安全
春节假期还未结束,国网山西超高压输电运检三分部运维三班组员孙鹏和杨宏两人已经开始了输电线路例行巡检。在位于山西省盂县仙人乡的“雁淮直流”215号塔下,两人穿好了绝缘屏蔽服,把攀登自锁器卡到塔上,开始了今天的爬塔检修,一方面检查塔身的上万枚螺丝是否锁死,更要观察塔身是否有其他异物。“
25日,大年初四,位于准噶尔盆地东部的天山深处,一条条银线、一座座铁塔蜿蜒于崇山峻岭间。国网昌吉供电公司输电运检中心运维二班(简称输电运维二班)巡检人员奔波在铁塔间进行红外测温,观察电网运行情况。清晨9点,聂勇和同事穿着厚厚的棉衣,手里拿着望远镜,走在雪地里。“今年冬季天气比较寒冷,
1月13日1时08分,随着220千伏霍如线顺利启动送电,标志着山西临汾古县220千伏输变电工程最后一个阶段完成投运,工程整体投运。该工程填补了沿太岳地区最后一个县域220千伏变电站的空白,完成古县目标网架构建,全面增强区域供电能力及供电可靠性。古县220千伏输变电工程作为地方政府重点工程之一,新建
1月14日至17日,2023年首场寒潮来袭,湖北多地出现雨雪天气。国网湖北省电力有限公司科学应对,确保电网安全稳定运行和电力可靠供应。本轮寒潮到来前,国网湖北电力发布寒潮、低温雨雪冰冻蓝色预警,密切关注气温和用电负荷变化,每日监测电力供需平衡情况,合理安排电厂开机方式和机组出力,掌握重点
北极星输配电网获悉,1月16日,国网金华供电公司召开2023年工作会议,会议上表示,2023年金华电网计划投入建设与改造资金24.1亿元,开工110千伏及以上线路450公里、变电容量366万千伏安。2023年,国网金华供电公司将加强电力负荷调节能力建设,持续推进空调负荷管理三年行动,力争完成48万千瓦制冷负荷
1月16日,国家能源局发布2022年全国电力工业统计数据。截至12月底,全国累计发电装机容量约25.6亿千瓦,同比增长7.8%。其中,风电装机容量约3.7亿千瓦,同比增长11.2%;太阳能发电装机容量约3.9亿千瓦,同比增长28.1%。2022年,全国6000千瓦及以上电厂发电设备利用小时3687小时,比上年同期减少125小时
1月12日15时35分,河南首台变电站固定式直流融冰装置在500千伏陕州变电站结束试运行,标志着河南主网具备主动融冰能力,电网设备抗灾能力大幅提升。本次在陕州变电站投用的固定式直流融冰装置,由融冰装置本体、整流变压器、阀组、滤波设备、保护、控保设备等组成,可对输电线路输出直流电流,通过电流
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