2021年徐汇区重大项目「上海市徐汇区2035年单元规划高清版」

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12月22日，世界首条35千伏公里级超导电缆示范工程在沪正式投入运行，标志着国内新型电力系统建设领域关键技术取得重大突破，解决了窄通道大容量输电难题。

上海35千伏公里级超导电缆示范工程位于徐汇区长春变电站和漕溪变电站两座220千伏变电站之间，线路全长1.2公里，设计电流2200安培，是国家电网在国内首次建设的超导输电项目，也是目前世界上输送容量最大、长度最长、全商业化运行的35千伏高温超导电缆。

该示范工程以实现超导电缆工程化应用为目标，开展了超导电缆系统关键技术研究，并通过一系列试验，获取了超导电缆电气性能、机械性能、超导特性等方面的大量数据，多项成果取得了世界首创，形成了超导电缆生产、测试、设计和施工系列化标准，为超导电缆推广应用奠定了基础。

图为世界首条35千伏公里级超导电缆终端。新华社记者 丁汀 摄

最具革命性技术

超导体，是指在某一温度下电阻变为零或接近于零的导体。根据超导体的温度，可划分为低温超导和高温超导。低温超导，一般指在“绝对零度”即零下273℃液氦环境下超导所具有的特性。高温超导则并非一般意义上的高温，而是指在零下196℃液氮环境下，电阻也能接近于零。由于液氦很贵，被称为“液体黄金”，相比之下液氮更具经济性，因此高温超导才有商用价值。

高温超导输电，是当今电力行业最具革命性的前沿技术之一，其原理就是在零下196℃的液氮环境中，利用超导材料实现低电压等级的大容量输电。此举有三大优势，一为节能；二为体积小、传输容量大，一根超导电缆可替代九根相同电压等级的传统电缆；三为绿色环保，超导电缆在输电过程中无电磁辐射，可缓解人们对电力基础设施建设的抵触心理，降低项目实施难度。因此，超导电缆对于我国构建新型电力系统，以及实现“双碳”目标均有深远意义。

据悉，上海超导示范段埋入超大城市腹地，建设了一回35千伏超导电缆线路，替代原有四回共计12根35千伏常规电缆，设计载流量2200安培。项目建成后，一举创造五项世界纪录——是目前世界上第一个为城市负荷中心供电的超导电缆工程；是输送容量最大的商业化运行超导电缆工程；是输送距离最长的超导电缆工程；是唯一采用全程排管敷设的超导电缆工程；也是唯一拥有双接头的超导电缆工程。

决定一切靠自己

但这条开创了线路长度、载流量和应用场景等多项国际领先指标的超导电缆，其“从0到1”之路并不容易。

本世纪初，上海超导专家团队曾考虑通过“引进、消化吸收再创新”方式，在产业中谋求突破，但联系海外超导领军企业时，对方非但不肯卖核心技术与设备，连材料都开出天价。合作遇阻后，上海决定一切靠自己。奥盛集团旗下上海国际超导科技有限公司总经理宗曦华透露，超导电缆示范段从标准、制造到施工、养护等，“全部都在一张白纸上建立起来，整个项目是产学研界、用户以及长三角超导产业联盟等各方组成的庞大团队持续攻关、久久为功的结果。”

宗曦华介绍，示范段由三根400米长电缆连接而成，电缆内部是液氮，内外温差超过200℃，要在超大城市中心城区如蜘蛛网般的地下“迷宫”实战，经历数万伏高压、数千安培电流考验，单是解决线缆套管在绝热、绝缘、密封和强度方面的难题就已可想而知。

“曾有海外专家友情提醒，在两根电缆中设置接头、试图延长电缆长度的做法不可取。我们在设计、制造、验证上投入大量时间精力，又制定了详细完整的操作规程，更克服和解决了实际运输、安装过程中诸多意想不到的困难。正因为有这么多困难，而我们又直面和攻克了它们，才会轮到我们拿下世界第一。”

（综合：解放日报 李晔、文汇报，“上海徐汇”微信公众号）