超導(dǎo)材料因其具有零電阻的特性，使其在電力行業(yè)中的應(yīng)用成為發(fā)展趨勢。目前，我國已在超導(dǎo)電纜應(yīng)用方面有一些探索，但都是交流超導(dǎo)電纜示范工程。近年來，隨著風(fēng)電、光伏等新能源大量并網(wǎng)，及以電動汽車為代表的直流負(fù)荷快速發(fā)展，直流電網(wǎng)成為新的研究方向。
文獻(xiàn)數(shù)據(jù)顯示，交流高溫超導(dǎo)電纜的損耗在3%—4%，而直流超導(dǎo)電纜的損耗只有1%—2%。“因此直流超導(dǎo)電纜與交流超導(dǎo)電纜相比，電網(wǎng)線損會進(jìn)一步降低。”中國電工技術(shù)學(xué)會超導(dǎo)技術(shù)專業(yè)委員會委員古宏偉教授介紹。
2020年6月，蘇州吳江區(qū)政府、國網(wǎng)蘇州供電公司、江蘇永鼎股份有限公司三方聯(lián)合啟動高溫超導(dǎo)直流電纜示范工程建設(shè)，在吳江同里中低壓直流配電網(wǎng)的基礎(chǔ)上，建設(shè)一條總長180米的高溫超導(dǎo)直流電纜，連接起10千伏龐東直流中心站和泓晟塑膠科技（蘇州）有限公司廠區(qū)直流配電房。
“這條超級電纜設(shè)計電壓為±375伏，載流量為4500安，導(dǎo)體截面積僅為90平方毫米，相比于同電壓等級下常規(guī)PVC銅芯電纜，截面積不到常規(guī)電纜的一半。但是它的輸電能力卻相當(dāng)于20根常規(guī)電纜，同時導(dǎo)體損耗只有常規(guī)電纜的十分之一，在大幅提升輸電能力的同時，能極大降低電能傳輸過程中的損耗。”國網(wǎng)蘇州供電公司設(shè)備部副主任楊晨介紹。
據(jù)悉，該項目使用的釔鋇銅氧（YBCO）第二代高溫超導(dǎo)帶材為國產(chǎn)化材料，實現(xiàn)超導(dǎo)電纜系統(tǒng)核心材料的國產(chǎn)化。在結(jié)構(gòu)上，該電纜在國內(nèi)首次采用正負(fù)極同軸的方式，相當(dāng)于2根電纜合二為一，是目前結(jié)構(gòu)最緊湊的超導(dǎo)電纜。其好處是，相反的通流方向使得正負(fù)極產(chǎn)生的磁場相互抵消，實現(xiàn)完全磁場自屏蔽，從而消除對外電磁干擾，并且在故障狀態(tài)下可兼具限流器作用，保護(hù)系統(tǒng)中其他電氣設(shè)備，使電力系統(tǒng)更可靠。
