超导电力技术前沿技术

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1、超导电力技术超导电力技术王银顺王银顺华北电力大学电气与电子工程学院华北电力大学电气与电子工程学院2011年年03月月.北京北京电气工程前沿技术专题系列之电气工程前沿技术专题系列之 四四2021/8/142021/8/141 1美国能源部美国能源部美国能源部美国能源部 超导电力技术是超导电力技术是超导电力技术是超导电力技术是2121世纪电力工业唯一的高技术储备；世纪电力工业唯一的高技术储备；世纪电力工业唯一的高技术储备；世纪电力工业唯一的高技术储备；日本新能源开发机构日本新能源开发机构日本新能源开发机构日本新能源开发机构 发展超导电力技术是在发展超导电力技术是在发展超导电力技术是在发展超导电力技

2、术是在2121世纪的国际高技术竞争世纪的国际高技术竞争世纪的国际高技术竞争世纪的国际高技术竞争中保持尖端优势的关键之一；中保持尖端优势的关键之一；中保持尖端优势的关键之一；中保持尖端优势的关键之一；超导电力科学技术超导电力科学技术超导电力科学技术超导电力科学技术2021/8/142021/8/142 221世纪是新能源时代世纪是新能源时代2021/8/142021/8/143 3报告内容报告内容超导简介超导简介超导简介超导简介超导电力装置超导电力装置超导电力装置超导电力装置常规电力装置常规电力装置常规电力装置常规电力装置新型超导电力装置新型超导电力装置新型超导电力装置新型超导电力装置其他电力应

3、用其他电力应用其他电力应用其他电力应用总结总结总结总结2021/8/142021/8/144 4 超导体具有零电阻：超导体具有零电阻：R=0 R=0 超导电工超导电工/ /电力电力 完全抗磁性完全抗磁性 Meissner effectMeissner effect：B=0 B=0 超导磁悬浮超导磁悬浮 宏观量子效应宏观量子效应 Josephson Josephson 效应效应 超导电子学超导电子学一一 超导简介超导简介2021/8/142021/8/145 5SQUID-Superconducting Quantum Interference DeviceQuanta flux2021/8/1

4、42021/8/146 6超导电力装置市场份额超导电力装置市场份额2021/8/142021/8/147 7超导电力应用常规电力装置超导电力应用常规电力装置_优点（优点（1）2021/8/142021/8/148 8超导电力应用常规电力装置超导电力应用常规电力装置_优点（优点（2）2021/8/142021/8/149 9新型超导电力装置（新型超导电力装置（1）2021/8/142021/8/141010新型超导电力装置新型超导电力装置 SMES（2）2021/8/142021/8/141111超导电力装置超导电力装置_环境友好环境友好2021/8/142021/8/141212超导电缆超导电

5、缆WDCDTri-axial2021/8/142021/8/1413132021/8/142021/8/141414超导电力电缆容量超导电力电缆容量2021/8/142021/8/141515超导电缆示范运行超导电缆示范运行2021/8/142021/8/141616超导电缆示范运行超导电缆示范运行NY, USATEPCO, JapnInnover, ChinaIEE, China2021/8/142021/8/141717拟建、正建超导电缆（拟建、正建超导电缆（AC)美国，美国，1760m,3相，相，35kV/2kA荷兰，荷兰，50km,3相，相，50kV/1.5kA中国，国家电力公司，中国

6、，国家电力公司，1km，3相，相，110kV/33kA.中国，中天科技中国，中天科技,电力大学，电力大学，10m，单相，单相，220kV/3kA。2021/8/142021/8/141818意大利德国意大利德国2021/8/142021/8/141919场合场合2021/8/142021/8/142020DC超导电缆可再生能源超导电缆可再生能源2021/8/142021/8/142121在建在建DCcable-输电枢纽输电枢纽Tres Amigas Project2021/8/142021/8/142222电网电力交换电网电力交换2021/8/142021/8/142323中国在建项目，中国在

7、建项目，2011-2012年底完成年底完成中国中国IEE，河南中孚电解铝，河南中孚电解铝10kA, DCHTS cable, single phase, 380m2021/8/142021/8/1424242021/8/142021/8/142525Low Loss2021/8/142021/8/142626对超导材料的要求对超导材料的要求2021/8/142021/8/142727超导电机超导电机中国：中国：712所所2021/8/142021/8/142828超导电机特性超导电机特性2021/8/142021/8/142929超导电机结构超导电机结构2021/8/142021/8/1430

8、30超导电机样机超导电机样机2021/8/142021/8/143131超导风力发电机超导风力发电机2021/8/142021/8/143232超导发电机效率超导发电机效率2021/8/142021/8/143333节能减排节能减排2021/8/142021/8/143434超导电机发展进程超导电机发展进程2021/8/142021/8/143535对超导材料要求对超导材料要求2021/8/142021/8/143636超导变压器超导变压器2021/8/142021/8/143737超导电力应用常规电力装置超导电力应用常规电力装置_优点优点1高压套管，高压套管，2低压套管，低压套管，3液氮导管

9、，液氮导管，4高压套管，高压套管，5铁芯，铁芯，6玻璃钢低温杜瓦容器，玻璃钢低温杜瓦容器，7原边原边/副边高温超导绕组，副边高温超导绕组，8液氮，液氮，9铁芯夹件铁芯夹件2021/8/142021/8/143838变压器样机变压器样机ABBSimenzKushu Uni, TECPOIEE, China2021/8/142021/8/143939 限流变压器限流变压器2021/8/142021/8/144040电网变压等级电网变压等级2021/8/142021/8/144141自恢复智能装备？自恢复智能装备？2021/8/142021/8/144242高效高效2021/8/142021/8/1

10、443432021/8/142021/8/144444对超导材料的要求对超导材料的要求2021/8/142021/8/144545高温超导限流器高温超导限流器HTS FCL高温超导限流器主要类型及原理高温超导限流器主要类型及原理高温超导限流器主要类型及原理高温超导限流器主要类型及原理u电阻型超导限流器电阻型超导限流器磁屏蔽型超导限流器磁屏蔽型超导限流器 桥路型超导限流器桥路型超导限流器 饱和铁芯型超导限流器饱和铁芯型超导限流器感应型超导限流器感应型超导限流器 混合型超导限流器混合型超导限流器三相电抗器型三相电抗器型2021/8/142021/8/144646u电阻型超导限流器电阻型超导限流器磁

11、屏蔽型超导限流器磁屏蔽型超导限流器2021/8/142021/8/144747 桥路型超导限流器桥路型超导限流器 饱和铁芯型超导限流饱和铁芯型超导限流2021/8/142021/8/144848感应型超导限流器感应型超导限流器混合型超导限流混合型超导限流2021/8/142021/8/144949感应型超导流器 三相电抗器型三相电抗器型2021/8/142021/8/1450502021/8/142021/8/145151新型超导电力装置超导限流器新型超导电力装置超导限流器Innover, Chia, 220kV2021/8/142021/8/145252型式实验型式实验2021/8/1420

12、21/8/145353限流特性限流特性2021/8/142021/8/145454样机样机2021/8/142021/8/145555中压挂网运行中压挂网运行2021/8/142021/8/145656长期挂网实验运行长期挂网实验运行2021/8/142021/8/145757高效、减少高效、减少CO2排放排放2021/8/142021/8/145858比较比较2021/8/142021/8/145959对超导材料的要求对超导材料的要求2021/8/142021/8/146060超导储能超导储能SMES2021/8/142021/8/146161SMES样机样机2021/8/142021/8/

13、146262提高电能质量柔性输电提高电能质量柔性输电(FACTS)2021/8/142021/8/146363SMES 样机样机国内：清华、华中、电科院、国内：清华、华中、电科院、IEE实验室样机。实验室样机。2021/8/142021/8/1464642021/8/142021/8/146565对超导材料额要求对超导材料额要求2021/8/142021/8/146666超导电力技术智能电网重要技术之一超导电力技术智能电网重要技术之一2021/8/142021/8/1467672021/8/142021/8/146868超导电力其他应用热核聚变超导电力其他应用热核聚变International

14、 Thermonuclear Experimental Reactor 2021/8/142021/8/146969优点优点2021/8/142021/8/1470702021/8/142021/8/1471712021/8/142021/8/1472722021/8/142021/8/1473732021/8/142021/8/1474742021/8/142021/8/147575对超导材料的要求对超导材料的要求2021/8/142021/8/147676高场磁体高场磁体2021/8/142021/8/1477772021/8/142021/8/1478782021/8/142021/8/

15、147979对超导材料的要求对超导材料的要求2021/8/142021/8/148080生物、医学应用生物、医学应用心图心图眼图眼图肌图肌图胎儿胎儿脑室脑室视网视网皮质皮质2021/8/142021/8/1481812021/8/142021/8/148282脑成像脑成像2021/8/142021/8/148383交通应用磁悬浮交通应用磁悬浮2021/8/142021/8/1484842021/8/142021/8/1485852021/8/142021/8/148686磁分离磁分离2021/8/142021/8/148787电流引线电流引线2021/8/142021/8/148888电流引线

16、节能电流引线节能2021/8/142021/8/148989对超导材料的要求对超导材料的要求2021/8/142021/8/149090电磁感应加热电磁感应加热2021/8/142021/8/149191效率效率2021/8/142021/8/149292Thristor 产品产品2021/8/142021/8/149393电磁感应加热器应用现场电磁感应加热器应用现场2021/8/142021/8/149494结论结论2021/8/142021/8/149595几种超导电力装置超导线用量几种超导电力装置超导线用量2021/8/142021/8/149696高温超导电力应用展望高温超导电力应用展

17、望CableWind Power Gen.Power GeneratorMedium Voltage FCLHigh Voltage FCLFCL TransformerHTS Energy Storage20052015202520102020Prototype applicationsFunctional modelsFirst pre-commercial installationsMarket penetration2021/8/142021/8/149797技术价值；知识？技术价值；知识？技术价值；知识？技术价值；知识？2021/8/142021/8/149898高温超导线高温超导线

18、/带已经实现商业化；带已经实现商业化；超导电力装置样机已挂网试验运行；超导电力装置样机已挂网试验运行；超导材料价格有待进一步降低；超导材料价格有待进一步降低；低温制冷设备安全可靠性需要进一步提高；低温制冷设备安全可靠性需要进一步提高； 超导技术将在能源可持续发展中发挥重大作超导技术将在能源可持续发展中发挥重大作用。用。超导技术是智能电网重要技术之一。超导技术是智能电网重要技术之一。总总 结结2021/8/142021/8/149999谢谢 谢！谢！One World, One dream all over the worldFind the Room temperature superconductor, which is the most perfect Appled Superconductivity!2021/8/142021/8/14100100个人观点供参考，欢迎讨论个人观点供参考，欢迎讨论部分资料从网络收集整理而来，供大家参考，感谢您的关注！