关于发展高温超导输电的建议
为解决我国日益突出的能源资源和负荷分布不均的矛盾,应对电力需求不断增长,大城市高密度、高可靠性供电、长距离大容量输电、接纳大规模新能源发电等技术能力需要大幅提高的现实需求,并提高能源、环境和经济等综合利用效益,大力发展特高压交流和直流输电是刻不容缓的重要举措。而超导体由于没有电阻,在输送直流电流时没有输电损耗,其应用将对整个电能输送技术带来革命性的影响。
为此,中国科学院学部于2011年12月设立了“高温超导输电”咨询项目,力求前瞻思考和探讨高温超导输电的可行性,并为国家发展此项前沿技术提供咨询意见。
本项目在严陆光院士的主持下,组织近20位院士和专家,经过深入调研形成了《关于发展高温超导输电的建议》咨询报告。报告认为高温超导输电具有大容量、低损耗、体积小、重量轻、传输电压低、系统可靠性高、节约资源、环境友好等优势,有望在我国未来电网发展中发挥重要作用。同时,高温超导输电技术的研发涉及超导材料、新型电工设备、大型低温工程、巨型电网等多个重大领域的发展,对培育相关的战略性新兴产业也将起到推动作用。
报告分析了国内外高温超导输电技术发展和示范工程建设情况,认为高温超导电缆的总体发展趋势是以示范工程为突破口,进一步发展实用化高温超导输电技术,逐步实现更大容量、更长距离的电力传输,同时也将从过去以开发交流超导电缆为主向并重推进直流超导电缆方向转变。报告介绍了国内外高温超导材料的研究情况以及低温制冷冷却系统的研发和商业化发展情况,总结了我国相关技术和政策等方面存在的主要问题,并达成了多项关于我国发展高温超导输电的重要共识。
报告认为21世纪上半叶将是特高压交直流输电的建设高潮,高温超导输电应成为我国电网发展的重要手段,要纳入国家相关计划加强前瞻部署,尽快组成强有力、高水平的国家研发队伍,全面系统地进行材料、装备和关键技术的研发,培育和发展与超导输电容量和性能相适应的一、二次配套设备产业以及相关战略性新兴产业,循序渐进地建设运营一系列超导输电示范工程,促进技术尽早成熟,实现超导输电产业化规模化应用,使高温超导输电在国家巨型电网发展中发挥其应有的作用。报告还提出了我国发展高温超导输电路线图和设立“高温超导输电”重大项目等政策建议。
(中国科学院学部“高温超导输电”咨询项目组)