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從“實驗室”到“生產線”,這個“全球第一”的超導電纜出自寶山

原標題:從“實驗室”到“生產線”,這個“全球第一”的超導電纜出自寶山 來源:上觀新聞

全球第一條撐起超大城市骨幹電網的高溫超導電纜,經過2年建設,已經進入最後衝刺。11月3日,該示範工程全線貫通,使超導電纜長度從幾百米突破到了1公里以上,解決了關鍵性難題。同時,這也標誌著這一國內新型電力系統建設領域內的關鍵技術攻關專案進入竣工投運的衝刺階段,根據專案建設進度,預計今年年內可實現掛網送電。

這條電纜可謂“20年磨一劍”,從關鍵材料、電纜結構、關鍵部件再到頂管敷設,均由一家坐落在寶山的企業的科研人員自主完成。

上海國際超導科技有限公司是寶山高新技術產業園區的一家超導企業,公司集超導電纜的設計、研發、生產檢驗、工程應用及技術諮詢服務於一體,具備連續化生產大長度(500米)低溫絕緣高溫超導電纜的能力。可面向行業及使用者提供超導電纜、超導材料、超導電纜附件、低溫與真空系統、監控系統等方面的技術諮詢及評估工作,並可為電網使用者提供超導電纜工程化應用的一攬子解決方案。公司核心人員源自上海電纜研究所高溫超導團隊,是目前國內唯一掌握自主智慧財產權的超導電纜系統完整的設計及製造技術的團隊。

上海公里級超導電纜示範工程進入衝刺階段

“在上海這一寸土寸金超大城市,高昂的建設走廊費用、架空導線入地等問題,都讓中心城區拓展輸電通道變得十分困難。超導電纜強大的輸電能力,能有效減少對土地和地下管廊佔用,兼具損耗低、無汙染等優點,成為城市電網改造中全新的解決思路。”上海國際超導科技有限公司相關負責人張喜澤介紹。

但這條求索路,由零到一,從實驗室走向市場,上海用了20年。張喜澤透露,本世紀初,上海超導專家團隊曾考慮透過“引進、消化吸收再創新”的方式,在超導電纜產業中謀求突破。然而,聯絡海外超導領軍企業後,對方非但不肯賣核心技術與裝置,連材料都開出天價。合作遇阻後,他們決定——靠自己。

上海國際超導資料中心

為了將技術從藍圖變為現實,參與的各方付出了巨大努力。以絕熱套管為例,內外超過200℃的溫差,加上數萬伏的高壓、數千安培的電流——不難想象,為了保證確保這條超導電纜能穩定地服務於上海中心城區,單單是解決線纜套管在絕熱、絕緣、密封和強度方面的難題,就已經相當不易。

據悉,每段超導電纜外層這幾百米長的套管,都是一次性加工而成。這種高質量波紋管的連續加工工藝,就是此次研發中由上海企業獨創的。實際上,這條超導線路背後的技術和裝備,幾乎都是上海自主研製的,因為國內企業根本沒有現成技術,而國外企業也不會銷售核心技術的專利。

整體上,托起這條1。2公里超導示範線的核心技術,從最關鍵的超導材料,到電纜結構、關鍵部件,再到頂管敷設,都是上海自主創新的成果。

可以說,上海已經基本打通了超導電纜從實驗室到市場的通道。

2010年,國內首根冷絕緣超導電纜透過型式試驗

2021年11月11日,國際超導牽頭成立的上海超導製造業創新中心,通過了上海市經濟和資訊化委員會組織的專家評審,這也是寶山區的第一家制造業創新中心。

2013年,依託寶鋼公司,該公司建成了50米長、35千伏的高溫超導電纜系統示範工程,連續穩定執行達三年以上,其執行載流量和最大瞬時負荷電流達到國際領先水平。“寶鋼經驗”後,國網上海市電力公司才有底氣拿出市中心骨幹電網,幫助上海超導技術和產業真正落地。

寶鋼示範工程穩定執行三年

超導電纜設計成“三色圓珠筆式”結構,繫上海獨創

2013年-2016年期間,透過寶鋼超導電纜示範工作,團隊收集到了寶貴的3年執行資料。結合2008年到2018年的中試期間收集到的大量實驗資料,研究團隊對超導電纜進行了各種標準環境和極限情況的測試,如雷電衝擊、冷熱迴圈、超導接頭長期應力、製冷系統故障等。

2018年,該團隊核心人員註冊成立了上海國際超導科技有限公司。2019年,公司承擔了上海市戰略新興產業專案“國產化公里級超導電纜示範工程”的建設,這也是全球範圍內首次在超大城市的腹地引入超導電纜。

“我們是一個系統。”張喜澤強調,“沒有政府的支援和上下游的合作伙伴,沒有超導聯盟,我們就無法成功。”因此,上海國際超導公司的定位也是一家超導電纜系統的總整合設計單位。

據瞭解,寶山在企業成果轉化機制、融合產業鏈上下游和產業扶持政策等方面都給予了國際超導全程指導及幫助,並圍繞超導產業的發展打造了上海市高溫超導產業基地,為超導產業的規模化發展奠定基礎。同時,寶山還在積極引進超導產業上游超導材料的製造公司,以便進一步發揮前沿科技的協同創新效應。

未來,寶山將堅定不移把創新擺在發展全域性核心位置,瞄準科技成果轉化和產業化,推進全區域協同、全要素配置、全鏈條融合、全方位保障,努力走出一條以科技創新引領區域轉型的新路子。

通訊員:杜其超 汪宇黃徵浩

編輯:餘婧瑤

從“實驗室”到“生產線”,這個“全球第一”的超導電纜出自寶山

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