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上海交大攻克二代超导技术 造出百米级高温超导

作者:pokerking官网 发布时间:2020-08-07 11:54 点击数:

  借助神奇的“超导线”,将使整个电网传输系统达到“零损耗”。未来,老百姓的用电成本有望降低。记者昨天获悉,上海交通大学物理系李贻杰教授领导的科研团队历时3年,首创国内百米级第二代高温超导带材,实现了国内超导带材领域的新突破。

  在李贻杰教授的实验室,记者看到,百米级第二代高温超导带材像一层“薄膜”,厚度只有一张纸。可“小身材”里却蕴藏着“大能量”,在同样横截面积下,“薄膜”的导电载流能力却达普通铜导线的数百倍。

  这层“薄膜”的神奇还在于,它的电阻接近于0,可为整个电网传输系统节能降耗近一成。李教授说,现有的电网传输系统在传输过程中损耗约8%—10%,如果采用第二代高温超导电缆来传输,可以几乎“零损耗”。按照2009年全国近3万亿度的售电量,其节电效果将超过千亿度电,超过三峡水电站全年的发电量。

  据了解,超导材料由于其独特的零电阻和完全抗磁特性,在工业、医学、国防等诸多领域具有广阔的应用前景,如电缆、电机、变压器、储能、核磁共振成像仪等。如果第二代高温超导带材产业化生产后,可以有效解决人口密集的大都市圈电力扩容问题,改善供电系统的安全性和可靠性。

  高温超导技术被喻为二十一世纪最具潜力的电工技术,许多国家已将发展超导产业上升到战略高度,美国将其2030智能电网的目标定为超导电力,据其预测其形成的超导产业规模将会超过数十万亿美元。近年来,随着超导带材制备技术的不断提高,其成本正在快速下降,超导技术正在逐步进入实用阶段。

  上海交大电气工程系金之俭教授表示,超导技术的发展将对未来的电力工业带来革命性影响,所以,在“十二五”期间,我国大力介入该领域的产业化研发恰逢其时。金之俭教授也是国家能源智能电网(上海)研发中心的负责人,对第二代高温超导带材研发始终保持着关注与支持,并逐步将这一成果渗透到自己构建的智能电网研发总框架中。

  有产品,更要有好的性能才行,高温超导带材能否大规模应用取决于性价比。李贻杰教授说,现在国内外研制第二代高温超导带材在技术上面临两个瓶颈:一是超导带材从实验室静态的短样制备,到动态连续化工业制备,必须达到百米量级以上乃至公里量级的应用水平;二是1厘米宽的超导带材的载流能力应达100安培以上,未来目标是1000安培,体现其性价比的优越性。

  据现场专家透露,目前该 “超导线”的造价还较昂贵,相关运行经验也欠缺,阻碍了“超导线”大规模商业化运用。

  上海交大研制成功载流能力达到194安培、百米级的第二代高温超导带材,这一阶段性成果有利于加快实现大规模商业化应用的最终目标。“美日等国研发成功百米量级的第二代高温超导带材,用了近10年时间,我们自主攻关只用了3年。 ”据李贻杰透露,上海交大将争取在2015年研制成功载流能力达到千安培、公里级的第二代高温超导带材,并将其转化到实际应用中,满足我国电网规划建设的一公里超导电缆示范项目需求。随着电网传输中的线路损耗逐渐减少,未来,老百姓的用电成本也有望降低。


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