超導(dǎo)輸電技術(shù)匯報(bào)人：XXXX,aclicktounlimitedpossibilitiesCONTENT01超導(dǎo)輸電技術(shù)概述02超導(dǎo)材料特性03超導(dǎo)輸電系統(tǒng)組成04超導(dǎo)輸電技術(shù)優(yōu)勢05超導(dǎo)輸電技術(shù)挑戰(zhàn)06超導(dǎo)輸電案例分析PART-01超導(dǎo)輸電技術(shù)概述定義與原理利用超導(dǎo)材料零電阻特性，實(shí)現(xiàn)電能近乎無損傳輸?shù)募夹g(shù)。超導(dǎo)輸電定義在液氮冷卻下，超導(dǎo)材料電阻趨零，電流無損耗傳輸，提升輸電效率。技術(shù)實(shí)現(xiàn)原理發(fā)展歷程1911年卡梅林克發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象，后續(xù)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)多種超導(dǎo)材料，提升臨界溫度和電流密度。01低溫超導(dǎo)探索20世紀(jì)80年代高溫超導(dǎo)材料出現(xiàn)，工作溫度提至液氮溫區(qū)，推動超導(dǎo)輸電技術(shù)重大發(fā)展。02高溫超導(dǎo)突破中國上海投運(yùn)世界首條35千伏公里級超導(dǎo)輸電示范工程，德國、美國、日本等國也取得突破。03全球工程實(shí)踐應(yīng)用領(lǐng)域電力輸送超導(dǎo)輸電技術(shù)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離大容量無損耗輸電，提升電網(wǎng)效率。城市供電應(yīng)用于城市負(fù)荷中心，節(jié)省地下管廊空間，提高供電可靠性。儲能系統(tǒng)結(jié)合超導(dǎo)儲能技術(shù)，調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)尖峰負(fù)載，抑制有害振蕩。PART-02超導(dǎo)材料特性材料分類低溫超導(dǎo)材料高溫超導(dǎo)材料01以鈮鈦合金和鈮三錫為代表，需液氦冷卻，用于MRI和高能物理裝置。02包括二硼化鎂、鉍系和REBCO涂層導(dǎo)體，臨界溫度高，用于電力設(shè)備和強(qiáng)磁場裝置。臨界參數(shù)材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)態(tài)的最高溫度，是超導(dǎo)性的基礎(chǔ)條件。臨界溫度01破壞超導(dǎo)態(tài)的最小磁場強(qiáng)度及維持超導(dǎo)態(tài)的最大電流密度。臨界磁場與電流02材料制備技術(shù)采用熔煉、集束拉拔等工藝，制備NbTi、Nb3Sn等低溫超導(dǎo)線材。低溫超導(dǎo)制備運(yùn)用粉末裝管、IBAD&MOCVD等技術(shù)，制備REBCO、MgB2等高溫超導(dǎo)材料。高溫超導(dǎo)制備PART-03超導(dǎo)輸電系統(tǒng)組成主要設(shè)備由電纜芯、低溫容器、終端和冷卻系統(tǒng)組成，實(shí)現(xiàn)大電流低損耗傳輸。超導(dǎo)電纜采用液氮循環(huán)制冷，維持超導(dǎo)電纜在零下196℃的低溫環(huán)境。制冷系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)測電纜狀態(tài)，提供故障保護(hù)，確保系統(tǒng)安全運(yùn)行。監(jiān)控保護(hù)設(shè)施系統(tǒng)架構(gòu)含導(dǎo)體、絕緣層等，是輸電核心，實(shí)現(xiàn)電能高效傳輸超導(dǎo)電纜本體維持超導(dǎo)態(tài)，確保電纜在臨界溫度下穩(wěn)定運(yùn)行低溫制冷系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)測狀態(tài)，保障超導(dǎo)輸電系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行監(jiān)控保護(hù)設(shè)施關(guān)鍵技術(shù)采用同軸或三相同軸設(shè)計(jì)，減少磁場干擾，提升傳輸容量超導(dǎo)電纜結(jié)構(gòu)實(shí)時監(jiān)測電纜狀態(tài)，提供故障預(yù)警與保護(hù)，保障系統(tǒng)安全監(jiān)控保護(hù)設(shè)施液氮循環(huán)制冷維持超導(dǎo)態(tài)，確保電纜在臨界溫度下穩(wěn)定運(yùn)行低溫冷卻系統(tǒng)010203PART-04超導(dǎo)輸電技術(shù)優(yōu)勢降低能量損耗超導(dǎo)材料在臨界溫度下電阻趨零，輸電損耗趨近于零超導(dǎo)零電阻特性液氮冷卻損耗僅占常規(guī)電纜的50%-60%，總損耗大幅降低低溫冷卻系統(tǒng)優(yōu)化提高輸電效率低損耗傳輸超導(dǎo)材料零電阻特性，使輸電損耗趨近于零，效率大幅提升。大容量輸電單回路超導(dǎo)電纜傳輸容量可達(dá)數(shù)百萬千瓦，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)電纜。環(huán)境影響評估超導(dǎo)輸電減少電磁輻射，降低對環(huán)境和人體的影響。減少電磁污染超導(dǎo)輸電零電阻特性減少傳輸損耗，提升能源利用效率。提升能源效率PART-05超導(dǎo)輸電技術(shù)挑戰(zhàn)技術(shù)難題超導(dǎo)材料臨界溫度、磁場、電流密度受限，易失超引發(fā)故障。臨界參數(shù)限制液氮冷卻成本高，長期維持低溫環(huán)境復(fù)雜且存在泄漏風(fēng)險(xiǎn)。低溫維持困難經(jīng)濟(jì)成本分析超導(dǎo)帶材價格昂貴，配套低溫制冷、監(jiān)測系統(tǒng)造價遠(yuǎn)超常規(guī)電纜材料設(shè)備成本高01需持續(xù)制冷和實(shí)時監(jiān)測，運(yùn)維復(fù)雜度高，投入大量監(jiān)測設(shè)備運(yùn)維成本復(fù)雜02未來發(fā)展趨勢從配電到輸電，從低壓向高電壓等級發(fā)展是電力技術(shù)趨勢向高電壓等級發(fā)展01超導(dǎo)裝置功能單一，向集成化轉(zhuǎn)變是必然趨勢向集成化方向發(fā)展02超導(dǎo)直流輸電功耗小效率高，是未來發(fā)展方向向超導(dǎo)直流方向發(fā)展03PART-06超導(dǎo)輸電案例分析國內(nèi)外項(xiàng)目實(shí)例2026年將啟動全球首個商業(yè)化高溫超導(dǎo)輸電項(xiàng)目，采用液氮被動冷卻系統(tǒng)，輸電能力提升顯著。01美國芝加哥試點(diǎn)2021年投運(yùn)的1.2公里35千伏超導(dǎo)電纜，連續(xù)安全運(yùn)行超600天，輸送能力達(dá)傳統(tǒng)電纜4-6倍。02上海示范工程成功案例總結(jié)世界首條公里級超導(dǎo)電纜，輸送容量大，節(jié)省空間，運(yùn)行穩(wěn)定。上海35千伏工程三相同軸高溫超導(dǎo)電纜，電流承載力強(qiáng)，輸電損耗低。深圳平安大廈項(xiàng)目持續(xù)改進(jìn)方向01材料成本優(yōu)化研發(fā)更高臨界溫度超導(dǎo)材料