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超导体电缆作为城市能源发挥了哪些优势?

发布日期:2022-03-25 阅读次数:1523

要实现净零目标,未来几年需要实现交通、供热和工业的电气化。城市将看到电力需求的最大增长,因此寻找增加城市电力供应的方法是当务之急。

超导电缆可以在非常小的空间内传输大量的电力,成为拥挤城市电网的理想选择。那么如何在哪里使用它们呢?

为了回答这些问题,国家电网电力传输公司推出了SCADENT(用于高密度能量传输的超导体应用),是确定超导体在城市中应用的创新项目。

超导体电缆作为城市能源发挥了哪些优势

聚光灯下的城市能源。

城市电力供应的升级给电网运营商带来了许多复杂的挑战:

基础设施老化——部分城市有线网络已有50多年的历史,容量有限。增加新的负荷会加速电缆的老化过程,如果需要满足额外的需求,则必须更换。

成本和中断-部署新的传统电缆是一个漫长而昂贵的过程,获得许可和施工。它也可能具有破坏性,不受公众欢迎。

空间限制——传统的布线需要大量的空间(包括电缆之间的空间),因为必须考虑加热和电磁干扰。最重要的是,新的变电站通常需要建造,这在城市里很贵。

超导体电缆作为城市能源发挥了哪些优势

超导体起到何作用且优势?

超导电缆具有巨大的冲击力。为了说明这一点,您可以通过直径只有17厘米的超导体引导三个核电站的电源。此外,超导体既不产生热量也不产生电磁场。

虽然超导系统比铜或铝电缆更贵,但通过减少对土建、房地产和变电站设备的需求,可以弥补额外的成本。事实上,与传统的布线解决方案相比,整体成本可能更低。

占地面积较小——超导体的通道比传统电缆和线路窄十倍。这不仅可以节省资金,而且可以减少中断,显著加快新基础设施的部署。

沟渠而非隧道-电缆不需要特殊的基础设施,它们几乎可以在任何地方运行,不需要特殊的隧道。

变电站较少——超导体可以在较低的电压下传输电力,但功率相同。因此,您可以使用132kV超导体代替通过铜提供400kV的电力。同样,传统的132kV电缆也可以用33kV超导体代替。以较低的电压将电力带入城市,降低了对降压变压器的需求,大大节省了土地征用和土建工程成本。

无处不在的电缆——超导电缆不会产生磁场,所以你可以安全地与其他电缆、电信基础设施甚至管道网络一起运行。

节能超导体几乎没有电阻。这意味着传输损耗最小,尤其是33kVAC时。

弹性电网——超导系统除了提高城市电网的功率外,还具有提高供电可靠性的潜力——例如,通过在超导电路上连接多个城市变电站,创建城市母线。

无限功率-超导电缆系统没有长度限制。这使它们成为适合城市配送和国家传输的解决方案之一。

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标签:超导电源,城市能源,电网运营,节能半导体


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