智能电网：让世界电缆业得到长足发展

　　中国各地区差异太大,不但环境不同,生活习俗不同,用电和缺电不平衡,完全实现智能电网目标,还存在漫长的路程,所以中国的智能电网发展必须走循序前进的道路,有地区试点逐步走向全国,先解决用电和缺电的平衡,再解决更加高深的全面智能化技术。智能电网的一个大型工程,就是加大城市配电网、农村配电网建设和改造力度,特别是加大中低压配电网投资比例,解决供电和卡脖子等突出问题。由此可见,中低压交联聚乙烯绝缘电力电缆将分得较大的市场份额。10kV和35kV移动型乙丙橡胶绝缘软电力电缆的需求也会上升。110kV和220kV交联电力电缆年需求量也将逐年增加,500kV交联电力电缆,若干年后,也会逐步走向国产化。另外,海上大型风力发电建设和并网,需要35kV浅海电力电缆的支持,数量也很可观。中国超导电缆技术基本成熟,但是传输参数和经济效应,目前尚未达到大量推向商业化的程度,因此超导电缆能真正地在智能电网种应用,还存在较长的时期。

　   一、超导电缆联网

　　美国打算在智能电网中推广应用超导电缆,而并非超高压输电技术,目标是超越四个时区将全国主要电网连接起来,以提高电网的安全性和电力调配能力。由于超导输电电压相对较低,与超高压线路相比,可减少输电损耗、电磁污染、占用走廊宽度降至最低,代表了世界先进的技术方向。美国纽约长岛电力局(LIPA)与美国超导公司更联合建设的世界上第一条高温超导(HTS)电缆已于2008年4月22日投入商业运行。这一超导输电系统在满负荷运转时能够满足30万户家庭的用电需求,仅由三根138千伏的电缆组成。相比同样粗细的铜导线,他们的输电能力高达150倍。尽管这一工程造价昂贵,但是新型超导电缆的造价将降低五分之四,输电缆沟的宽度仅为一米左右。它的另一个优点是这种电缆能够防止由电网短路造成的故障电流。超导体有一种天生的电流限制能力,一旦电流增强到一定程度,它们就会失去超导性而变得像普通导体一样有电阻,使电流衰减。因此,该技术也得到美国国土安全部的支持。

　　二、热核聚变应用

　　超导托卡马克实验装置(所谓"人造太阳"),也就是国际热核聚变实验堆计划(ITER)建设工程。作为当今世界迄今为止最大的热核聚变实验项目,改项目所需要的高温环境必须由超导磁体提供的巨大磁性容器所提供,因此,超导电缆属于核心部件,"人造太阳"需要大量的超导电缆,这项应用优可能超前于电网连接超导的应用。

　　三、近期应用领域

　　比较近期的高温超导电缆应用,可能包括以下领域:城市密集居住区、摩天大厦等;金属冶炼设备等大电流、短距离、小空间的应用中;电站和变电站内大电流传输母线等。国内曾有人提出,超导电缆有望取代八成城市地下电缆的观点。

　　四、经济和商业反应

　　智能电网正成为拉动世界经济的下一个引擎,对中国而言,智能电网对投资的拉动作用非常大。世界银行也曾预测,2020年,高温超导电缆将取代80%的城市传统地下电缆,世界市场超导电缆销售额将达300亿美元。

　　中国超导电缆已经研究了一段时期,实际上国内有多个领域的研究项目,其中上海电缆研究所、上海交通大学,上海工业大学和上海电缆厂协作的超导项目研究正在进展之中。综合光缆在铁路领域中早已广泛应用,对于智能电网也有可能需求。综合光缆的结构,除含有光纤单元外,还包含小规格电力线、控制线、信号线、仪表线、数据线和电话线等。目前没有定型,今后将按照智能电网规范或标准要求制造。