美歐日有緊迫感,上海公里級超導電纜感謝海外“不賣之恩”,今創五項世界紀錄
來源:上觀2021.12.22
今天,由奧盛集團國際超導公司自主研發、制造、建設的全球首條超公里級高溫超導電纜商業化示范段,按期成功送電運行。這條選址徐匯區中心地段、長度達1.2公里示范段,創下五項世界紀錄,該項目中每一米電纜、每一個部件、每一臺加工設備都浸透著自主創新。
創五項世界紀錄
高溫超導電纜,是采用高溫超導材料作為導電體的電力裝置,具有三大技術優勢。一為節能。若將超導電纜置于零下196℃的低溫中,它就能傳輸強大電流,且電能損失幾乎為零;二是體積小、傳輸容量大。一根超導電纜可替代九根相同電壓等級的傳統電纜,為輸電系統節約大量占地面積與空間,也大幅降低安裝成本;三為綠色環保。超導電纜在輸電過程中無電磁輻射,可緩解人們對電力基礎設施建設的抵觸心理,降低項目實施難度。因此,超導電纜對于我國構建新型電力系統,以及實現“雙碳”目標均有深遠意義。
據悉,上海超導示范段埋入超大城市腹地,建設了一回35千伏超導電纜線路,替代原有四回共計12根35千伏常規電纜,設計載流量2200安培。工程所需的超導電纜、超導終端、中間接頭、制冷及監控系統等部件,全部由奧盛集團旗下國際超導公司自行研發制造。項目建成后,一舉創造五項世界紀錄——是目前世界上第一個為城市負荷中心供電的超導電纜工程;是輸送容量最大的商業化運行超導電纜工程;是輸送距離最長的超導電纜工程;是唯一采用全程排管敷設的超導電纜工程;也是唯一擁有雙接頭的超導電纜工程。
決定一切靠自己
但這條開創了線路長度、載流量和應用場景等多項國際領先指標的超導電纜,其“由零到一”之路并不容易。
本世紀初,上海超導專家團隊曾考慮通過“引進、消化吸收再創新”方式,在產業中謀求突破,但聯系海外超導領軍企業時,對方非但不肯賣核心技術與設備,連材料都開出天價。合作遇阻后,上海決定一切靠自己。奧盛集團旗下上海國際超導科技有限公司總經理宗曦華透露,超導電纜示范段,從標準、制造到施工、養護等,“全部都在一張白紙上建立起來,整個項目是產學研界、用戶以及長三角超導產業聯盟等各方組成的龐大團隊持續攻關、久久為功的結果。”
超導電纜設計成“三色圓珠筆式”結構,系上海獨創。
宗曦華介紹,示范段由三根400米長電纜連接而成,電纜內部是零下196℃的液氮,內外溫差超過200℃。要在超大城市中心城區如蜘蛛網般的地下“迷宮”進行實戰,經歷數萬伏高壓、數千安培電流考驗,務必確保其運行安全、穩定,單是解決線纜套管在絕熱、絕緣、密封和強度方面的難題就已可想而知。“曾有海外專家友情提醒,在兩根電纜中設置接頭、試圖延長電纜長度的做法不可取。我們在設計、制造、驗證上投入大量時間精力,又制定了詳細完整的操作規程,更克服和解決了實際運輸、安裝過程中諸多意想不到的困難。正因為有這么多困難,而我們又直面和攻克了它們,這才會輪到我們拿下世界第一。”
創新要“時時領先”
科技創新,從來都是與風險、失敗相伴,但這并不能成為企業放棄的理由。奧盛集團董事長湯亮告訴記者,科研人員甘心坐冷板凳、一心一意磨劍,企業則做好“錢掉進黃浦江,幾年聽不見聲響”的心理準備,這在奧盛已成常態。
奧盛是一家有著“一樹四翼”的高科技制造產業板塊民營企業,以新材料研究“一樹”引領,近年來,企業在超導科技、橋梁纜索、高端醫療器械、航空動力精密制造“四翼”上創新成果迭出。僅橋梁纜索領域,由權威雜志英國《橋梁》進行的全球統計排名中,奧盛的自主知識產權纜索占據了全球特大型懸索橋、斜拉橋纜索市場份額的半壁江山。
奧盛的橋梁纜索。
奧盛的高端醫療器械。
值得一提的是,30年前的12月1日,我國自主設計施工的第一座現代化大跨徑橋梁南浦大橋正式通車。當年,打破對海外技術依賴、為南浦大橋提供纜索的浦江纜索公司,而今正是在奧盛集團旗下。
30年后,再傳捷報。奧盛集團所承接的國家科技部“十四五”重大科技專項,即用碳纖維纜索替代傳統鋼制橋梁纜索,于今年12月1日完成了200萬次疲勞試驗。30年的承前啟后,記錄下中國企業執著于打破對海外技術依賴、在自主創新路上的不懈求索。湯亮說:“事實上,每一項科技創新,我們早已習慣要熬過5至10年的寂寞。我們深知,科技創新的競爭力優勢,別人不會白白施舍給你,唯有靠自己打拼出來。企業的高質量發展,也一定要靠這些高科技支撐,且高科技需要不斷變局,才能從‘一時先進’轉變為‘時時領先’。”
據悉,超導技術作為全球公認的頂尖前沿科技之一,眼下美國、日本、德國等都在加快布局。目前歐洲頗有緊迫感,提出了5公里級項目計劃,而上海也已在謀劃下一個5公里示范段,且同樣選址中心城區,爭取趕在歐洲之前實現。奧盛集團透露,在上海市經信委協調下,奧盛正積極聯系軌交部門,爭取盡早實現超導電纜在軌道交通上的應用。此外,上海超導研究團隊在寶鋼建設的一條50米長超導輸電線,已實現3年多的穩定運營,經受住了大電流波動考驗,積累下關鍵運行數據,在降低碳排放方面更有卓越表現。有了“寶鋼經驗”后,未來超導電纜有望在更多鋼廠電爐場景中實現應用,以技術創新助力“雙碳”,推動綠色發展。
上海超導研究團隊在寶鋼建設的一條50米長超導輸電線,現已實現3年多的穩定運營。
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