三大问题待解
有专家告诉记者,目前常规电气设备和电力系统存在着自身的局限,这激发了业界对超导电气设备的试验和研发。
据介绍,我国电力系统的发展趋势是电力系统的容量越来越大,电网向超大规模方向发展。随着电网容量和规模的不断扩大,电力系统的短路容量越来越大,这对电力系统的安全稳定运行构成了很大的威胁。目前,在输电系统中尚无有效的限流设备。从电网的结构和运行方式入手来降低短路电流,其造价非常昂贵。超导电气设备在这方面则具有显著的优势。
有业内人士指出,常规电力系统的效率受到铜、铝等基本导电材料的限制,要进一步降低导电材料的自身耗电,难度很大。随着我国电力需求量的增大,网络的总损耗将进一步增大。这也需要超导技术来突破这一局限。
此外,常规电气设备占地面积大,而人口密集的大中城市正是负荷中心。随着电能需求不断增长,电网建设占地的需求量也随之增大。城市用地紧张和供电难的矛盾,同样也需要超导技术来破解。
目前,全国有多家科研院所在对超导电力技术进行攻坚,取得了可喜的成就。
如超导电缆从“九五”期间开始研究,已研制出多种类型的高温超导电缆。多种类型的超导电气设备都已研制出样机,一些产品进入示范试验运行阶段。不过,据记者了解,目前超导电力技术的应用和产业化方面,仍面临一些问题亟待解决。
中国科学院电工研究所专家表示,超导电力技术的应用和产业化面临三个方面的问题:一是超导材料的临界温度还有待提高;二是超导材料的价格还比较高,有的比常规材料高几十倍、上百倍;三是超导技术所应用的低温制冷系统的制备还比较复杂,且制冷机的免维护寿命较短。与此同时,超导电气装备的低温高电压绝缘技术、实时检测技术、集成技术、与常规系统的匹配协调运行等,也还需要进一步研究。
超导产业“十年十倍”
我国新材料产业“十二五”发展规划尚在征求意见之际,而被誉为“十年十倍”的超导产业却已纷纷抢跑。
今年5月27日,苏州工业园区举行的园区开发建设17周年庆祝仪式上,包括苏州力鼎新材料等公司在内的29个项目集体开工、开业。苏州力鼎新材料公司是国内首家开发第二代超导线材的企业。
不仅是苏州力鼎新材料公司,就在5月中旬,陕西西部超导材料公司与中科院高能物理研究所签署了合作框架协议,开启了特殊超导线材的国产化进程。此外,国家电网正筹建一条长约1公里、110kV高温超导电缆示范项目,计划2012年建成。
在各方纷纷布局超导产业的背后,是看中该产业的广阔市场。
国家智能电网的发展,对超导材料带来实质需求。华泰联合的研究报告则显示,未来十年,随着我国电网和非电网市场的超导应用,市场规模将超过2000亿元。新材料产业“十二五”发展规划显示,目前我国新材料产业占国内生产总值15%,预计未来五年的增速将保持在20%以上。
而据国际超导工业界的数据显示,2010年,全球超导电力技术产业产值约75亿美元,预计到2020年,该产值将达750亿美元,也就是说,超导产业有望迎来“十年十倍”的迅猛增长。
就在超导产业纷纷落地之时,记者了解到,正在征求意见的新材料产业“十二五”发展规划明确提出,新材料产业的重点行业包括航空航天、能源资源、交通运输、重大装备等领域急需的碳纤维、半导体材料、高温合金材料、超导材料、高性能稀土材料、纳米材料等。
值得一提的是,该发展规划提出,对重点发展的行业将给予更多的政策支持,包括产业基金、财政贴息、信贷支持等,这为包括超导在内的新材料行业加快发展插上翅膀。