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智能電網(wǎng)武漢電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院主講人:洪雯項(xiàng)目三探索智能輸電3.3.2任務(wù)三:超導(dǎo)輸電技術(shù)章節(jié)目錄CONTENTS1超導(dǎo)輸電概述2超導(dǎo)輸電的優(yōu)點(diǎn)3超導(dǎo)輸電的發(fā)展超導(dǎo)輸電技術(shù)銅鋁鋼
根據(jù)統(tǒng)計(jì),會(huì)有約10%的電能變成熱能損耗在輸電線路上。僅在中國(guó),每年的電力損失就可以達(dá)到8000多萬千瓦,約等于三四個(gè)三峽電站的總的裝機(jī)容量。超導(dǎo)輸電技術(shù)AE視頻:/v?pd=wisenatural&vid=951768047128215494700:49開始若改為超導(dǎo)輸電,則可以極大的降低線路上的電阻,每年節(jié)省的電能相當(dāng)于數(shù)十個(gè)大型發(fā)電廠的發(fā)電量,可以少排放數(shù)以億噸的二氧化碳。01超導(dǎo)輸電概述超導(dǎo)輸電概述超
導(dǎo)
體
溫度降低會(huì)減小電阻,但一般金屬和合金不會(huì)因溫度的繼續(xù)降低而使電阻變?yōu)榱?。而某些合金的電阻則可隨著溫度的下降而不斷的減小,當(dāng)溫度降到一定值即臨界溫度以下時(shí),它的電阻突然變?yōu)榱?,我們把這種現(xiàn)象稱為超導(dǎo)現(xiàn)象。超導(dǎo)輸電概述AE效果說到超導(dǎo)體,就不得不提到一位科學(xué)家——昂內(nèi)斯。1908年,荷蘭萊頓實(shí)驗(yàn)室的昂內(nèi)斯等將最難液化的氣體——氦氣成功液化。隨后在1911年4月8日,昂內(nèi)斯等人測(cè)量金屬汞在低溫下的電阻時(shí),驚訝的發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度降至4.22~4.27K時(shí),汞的電阻突然下降到儀器測(cè)量不到的最小值,基本可認(rèn)為是零電阻態(tài)。第一個(gè)超導(dǎo)體——金屬汞就此被發(fā)現(xiàn)。02超導(dǎo)輸電的優(yōu)點(diǎn)超導(dǎo)輸電的優(yōu)點(diǎn)絕緣護(hù)套電絕緣高真空與超級(jí)絕熱材料高溫超導(dǎo)體材料骨架液氮進(jìn)液氮出低溫容器外波紋管低溫容器內(nèi)波紋管超導(dǎo)材料的載流能力可以達(dá)到100-1000A/mm2,大約是普通銅或鋁載流能力的50-500倍;且其傳輸損耗非常低。工頻下超導(dǎo)材料會(huì)有一定的交流損耗,約為0.1-0.3W/kA.m。直流下其損耗幾乎為零。超導(dǎo)輸電的優(yōu)點(diǎn)超導(dǎo)輸電技術(shù)的優(yōu)勢(shì)使用超導(dǎo)輸電時(shí),電流密度和磁通密度很高,可以獲得極高的能量密度,每單位體積的儲(chǔ)能量比普通電容器儲(chǔ)能高幾個(gè)數(shù)量級(jí)。具有強(qiáng)大的載流能力12超導(dǎo)輸電的損耗主要來自循環(huán)冷卻系統(tǒng),但是也很少??傮w來看,超導(dǎo)輸電系統(tǒng)幾乎沒有輸電損耗,節(jié)約了大量的能源。損耗低超導(dǎo)輸電的優(yōu)點(diǎn)超導(dǎo)輸電技術(shù)的優(yōu)勢(shì)由于載流密度高,超導(dǎo)輸電系統(tǒng)的安裝占地空間小,土地開挖和占用面積減少,節(jié)省大量寶貴的土地資源,相應(yīng)的保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。體積小35由于超導(dǎo)體的載流能力與運(yùn)行溫度有關(guān),可以通過降低運(yùn)行溫度來增加容量,因而有更大的運(yùn)行靈活性。增加系統(tǒng)靈活性4由于導(dǎo)線截面積較普通銅電纜或鋁電纜大大減少,因此,輸電系統(tǒng)的總重量可以大大降低。重量輕03超導(dǎo)輸電的發(fā)展超導(dǎo)輸電的發(fā)展高溫超導(dǎo)低溫超導(dǎo)超導(dǎo)
2017年,在全球超導(dǎo)市場(chǎng)中,低溫超導(dǎo)市場(chǎng)規(guī)模占比超過90%。超導(dǎo)輸電的發(fā)展高純度鉍
YBCO高溫超導(dǎo)帶材(也稱第II代高溫超導(dǎo)帶材)經(jīng)過20多年的發(fā)展,在臨界電流密度、長(zhǎng)度、機(jī)械性能等方面,已經(jīng)基本上能滿足超導(dǎo)輸電技術(shù)的應(yīng)用需求。超導(dǎo)輸電的發(fā)展日本中部大學(xué)200m長(zhǎng)、±20kV/2kA高溫超導(dǎo)直流電纜試驗(yàn)系統(tǒng)美
國(guó)歐
洲日
本中國(guó)韓國(guó)超導(dǎo)輸電的發(fā)展電力
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