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电气百科:超导技术引领电气设备换代

文章来源:【本站原创】 作者:【未知】 点击:次 时间:2017/4/8 14:10:10

不久前,中国电力科学研究院自主研发的高温超导储能系统,在国家电网公司电力系统动模实验室实现了并网功率补偿。这标志着我国在高温超导储能系统应用技术领域取得了阶段性突破,同时唤起了人们对超导电力技术及装备的关注。


超导储能研究渐热


据相关研发人员介绍,此次实验的成功,表明我国已自主掌握了第二代高温超导储能系统单元构造、集成、控制、保护和输配电工程应用等关键技术,其研究成果为下一阶段开展超导电力应用技术的科研、试验示范运行、系统分析与评估奠定了坚实的基础。此前,中国电力科学研究院还承担了“第二代高温超导储能单元构成关键技术研究”课题。


高温超导储能系统是一种可实现电能—电能转换的储能系统,可直接存储电磁能,没有电阻损耗,功率输送时无需能源形式的转换,具有反应速度快、功率密度高以及高效率的优点,可以实现与电力系统的实时大容量能量交换和功率补偿,在提高电网的电能质量、供电可靠性和动态稳定性方面具有重要的作用。


另外,超导储能系统的功率规模和储能规模可以做的很大,并具有系统效率高、技术较简单、没有旋转机械部分、没有动密封问题等优点。超导储能技术在进行输/配电系统的瞬态质量管理、提高瞬态电能质量、电网暂态稳定性、紧急电力事故应变等方面具有积极作用,因而具有广阔的应用前景。


长城证券分析人士认为,超导储能是智能电网技术的研究方向之一,但是由于可靠性和经济性的制约,商业化应用还比较远。目前,国内风电、光电储能项目的储能方式还是以锂电池为主,辅助以钠硫电池、液流电池储能。


超导电气设备产业化


华泰联合研究员唐晓斌表示,超导目前已经进入产业化阶段。高温超导材料和低温超导材料应用领域并不一致,预计高温超导中的超导限流器、超导滤波、超导储能技术将有可能最先获得应用。低温超导中的主要用于核磁共振(MRI)、可控核聚变磁场线圈(ITER)技术也已经成熟,但是市场较小。


唐晓斌认为,一、超导限流器能在电网短路时,限制短路电流,保护电网。保守预计,广东电网在2015年会有60个变电站短路电流超过设计的安全标准。华东等电力负荷大区也有同样的问题。与其他限制短路电流的方式相比,超导限流装置有不改动原有设计和设备,运行能耗大幅降低等优点。他测算,与500kV空心电抗器对比,超导限流器每年将节省电费达200万元,节省原有设备改造投入500万元以上。估计超导限流器的市场在600亿元。


二、超导滤波器是移动通信基站静态扩容的重要手段。它提高移动通信基站覆盖面积一倍,同时降低掉话率50%以上。超导滤波属于成熟技术。美国目前已经装备了6000台超导滤波器。我国目前生产的超导滤波器还主要是应用于军事雷达、军事通信方面。民用方面,联通公司已经在北京和唐山的试点基站安装了超导滤波器,成功运行4年以上。随着移动通信数据传输量的大幅度增加,超导滤波器必将进入移动通信基站。保守估计超导滤波器的市场在375亿元。

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