電力與能源管理

 全球密集城市地區的用電需求在不斷攀升,許多城市的峰值用電荷已逼近全市總供電能力的極限。漫天的架空線,擁擠的地下電纜,使得如何更穩定、有效地向城市中心輸電成為了各國電網發展的難題。


相關產品與應用:

超導電纜

1)產品概述

 現今,雖然超高壓和特高壓架空電纜可以長距離大容量輸電,但±500kV的輸電走廊寬度達到58m,每公里輸電走廊面積高達87畝,不適合密集城市地區使用。主流城市內的地下電纜電壓局限在220kV以下,導線電流較高,電纜的熱輻射和電磁輻射對電纜通道深度和直徑有較高的要求,在寸土寸金的密集城市,地下盾構的成本非常昂貴。再者,我國電網每年的輸電損耗高達7%,相當于數個三峽大壩的發電量,每年損失高達數千億元。

 新一代的電力傳輸方案 – 直流超導輸電成為了針對以上問題的最佳解決方案。直流超導電纜的電力負載能力極高,其超導材料的載流能力為同尺寸銅線的50-500倍,工程載流量提升5-10倍,非常適合采用中低壓大電流的方式進行輸電。在中低壓條件下,超導電纜的尺寸仍遠小于同載流能力的高壓常規電纜。直流超導輸電過程中輸電損耗降低70%,即使計算上制冷的費用,超導電纜的運行費用也僅為常規電纜的1/4。 超導電纜采用正負級同心結構,無電磁輻射/熱輻射,鋪設簡單,施工費用低。

2)客戶價值

◎ 大幅降低施工成本(僅為傳統電纜的1/6)

維護簡易,運營成本降低

無需高壓架空線,大幅減小占地空間,從而減少土地置換費用

電力損耗降低80%,環境友好


超導限流器

1)產品概述

 隨著密集城市電力需求不斷攀升,電力系統容量與并網輸電的需求不斷增大,電網中潛在的短路功率和故障短路電流沖擊也越來越高,為電力系統建設與運行帶來一系列問題,對電網的穩定性、安全性與現有電氣設備構成了巨大威脅。由于目前世界上能夠制造的斷路器的最大斷流能力有限,有效限制并降低短路電流可避免低斷路器升級的迫切需求,亦大大降低了短路瞬間故障電流對整個系統及所有在線裝置的沖擊。

 高溫超導限流器被認為是目前最有效的電力短路故障電流限制裝置。裝置運行時阻抗極小,出現故障時阻抗自動增大,并具有響應速度快(百微秒級)和自動限流的特點,可長期、重復使用。

2)客戶價值

大幅提高電網的穩定性,改善供電的可靠性與安全性

增加電網的輸送容量,改善電能質量

顯著降低斷路器的容量

大幅降低電網建設成本和改造費用


超導變壓器

1)產品概述

 傳統變壓器滿負荷運行時的總損耗絕大部分來自繞組中的銅損。超導變壓器利用超導材料無電阻的特性實現效能提升、減少電力傳輸損失,提升變壓器運行的經濟性,并具有效率高、體積小、無環境污染隱患等優點。相同容量的超導變壓器比常規變壓器小40%至60%,并且可直接安裝在現有變電站內,從而節省重建經費。

2)客戶價值

減小體積與重量,降低設備運輸及轉移成本

降低額定損耗及運行成本

具有極強的安全性能,壽命更長


超導電磁儲能  

1)產品概述

 電網中的低頻震蕩,發電機故障,大負載接入電網引起的電壓下降,傳輸損失,高峰與低谷負載失衡等問題皆是影響電網穩定性和輸電質量的關鍵。

 超導電磁儲能技術可以儲存電網過剩的能量,在需要時將電能返送到電網,以保證電網的穩定性。與傳統儲能方式,如蓄電池儲能、壓縮空氣儲能、抽水儲能、電容儲能和飛輪儲能相比,超導電磁儲能更具優勢。另外,超導電磁儲能亦可作為太陽能與風力發電的儲能裝置,或應用于艦船電力系統,為特種設備提供脈沖電源。

2)客戶價值

長時間無損耗地儲存能量,超導狀態下無直流電流焦耳熱損耗

可傳導的電流密度比常規導線線圈高2個數量級

儲能效率高達95%,儲能密度可達108J/m3

響應速度極快(數十毫秒)