超導(dǎo)電力技術(shù)的現(xiàn)狀范文
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1超導(dǎo)電力技術(shù)的發(fā)展是國家的戰(zhàn)略需求
現(xiàn)如今我國電力系統(tǒng)的短路容量非常大，如果對這些短路電流不加以控制，勢必會對企業(yè)的工業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重的危害，甚至?xí)率拐麄€電力系統(tǒng)的崩潰。據(jù)不完全統(tǒng)計，歷史上美國發(fā)生的兩次重大的停電事故造成的直接經(jīng)濟損失高達(dá)1000億美元。目前，美國已經(jīng)將停電事故提升到了國家安全的高度。而在我國的輸電系統(tǒng)中還沒有設(shè)置限流設(shè)備，而且快速熔絲更加不具備自動復(fù)位的基本功能，我國目前只能夠著力于對電網(wǎng)運行方式以及結(jié)構(gòu)上的改造，然而此項改造的造價非常之高。國際上在處理短路故障問題上，普遍采用斷路器對線路開斷的方法，而這種方法也存在一定的弊端，相對較為被動，想要提高開斷容量更是難上加難，因此，我們必須對現(xiàn)有的技術(shù)進行創(chuàng)新，利用高新技術(shù)有效控制短路電流，進而擴大電網(wǎng)的規(guī)模。我國的電力系統(tǒng)仍舊存在著一些缺陷，這些缺陷嚴(yán)重地制約了電力系統(tǒng)的有效性以及靈活程度。電力系統(tǒng)的關(guān)鍵在于：電能在產(chǎn)生、輸送、供應(yīng)等環(huán)節(jié)中需要達(dá)到一個平衡狀態(tài)，一旦出現(xiàn)失衡，便會造成嚴(yán)重的電力事故，進而給國家和企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失。而隨著電力系統(tǒng)的不斷完善，我國的電力事故發(fā)生率已經(jīng)呈現(xiàn)出了逐年下降的趨勢，但是每次電力事故的規(guī)模以及損失卻在大幅度攀升，特別是在信息科技高度發(fā)達(dá)的今天，電力事故會對各行各業(yè)的信息系統(tǒng)造成嚴(yán)重的影響。因此，提升電能的品質(zhì)，讓電力系統(tǒng)更加趨于穩(wěn)定、安全、可靠是從業(yè)人員需要深入探究的重要課題。
2電力系統(tǒng)改造中遇到的問題和解決辦法
我國現(xiàn)行的電力系統(tǒng)儲備技術(shù)主要是以抽水的形式進行，這種技術(shù)的優(yōu)點在于可以提供時間較長、功率較大的電能，其缺點在于，抽水儲備技術(shù)的反應(yīng)非常之慢，一旦電能功率發(fā)生瞬間失衡，不可能對其產(chǎn)生有效的補償措施。對傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)進行改進和革新的工作難度很大，因為傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)中的導(dǎo)電材料主要以銅、鋁等金屬為主，這些金屬材料具有不易更換、結(jié)構(gòu)緊密的特點，這無形當(dāng)中增加了系統(tǒng)改造的難度。此外，目前我國的大部分發(fā)電量都要依靠燃煤，這種形式會引發(fā)環(huán)境污染問題，嚴(yán)重不符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。在最近10年里，我國的經(jīng)濟發(fā)展速度令世人矚目，城市化進程加快，這就使得城市人口越來越集中，人口密度的提高勢必會導(dǎo)致電能需求量持續(xù)增加，同時電網(wǎng)建設(shè)的占地面積也會不斷增長，想要從根本上解決這一問題，我們需要在工作中不斷積累經(jīng)驗，拓展思維、積極創(chuàng)新，力求改變當(dāng)前電力系統(tǒng)的格局，從實質(zhì)上進行變革。此外，為了解決環(huán)境污染問題，我們應(yīng)當(dāng)將工作的重心轉(zhuǎn)向開發(fā)新能源上，充分利用風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電等全新的發(fā)電模式，最大限度地降低環(huán)境壓力。雖然目前這些利用可再生能源的發(fā)電方式還存在諸多不足，尤其會受到氣候條件的影響，對此，我們應(yīng)當(dāng)開發(fā)出全新的技術(shù)手段，有針對性地彌補這些不足，進而改善電能品質(zhì)。3超導(dǎo)電力技術(shù)的現(xiàn)狀現(xiàn)如今，國際上開發(fā)出的高溫超導(dǎo)限流器、超導(dǎo)變壓器已經(jīng)進入了運行階段，我國自主研發(fā)的高溫超導(dǎo)電纜已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到電力系統(tǒng)當(dāng)中，在本世紀(jì)初，我國就成功研制出了交流高溫超導(dǎo)電纜系統(tǒng)，并基于此提出了超導(dǎo)變壓器原理，其開發(fā)工作仍舊在進行當(dāng)中，預(yù)計在兩年之內(nèi)便可研制成功，到那時，我國將擁有世界上輸出電流最高的超導(dǎo)變壓器。目前，我國已經(jīng)著手研制超導(dǎo)電動機，并在中國科學(xué)院的全面支持下，推動超導(dǎo)電力技術(shù)的快速發(fā)展。國內(nèi)的一些科研單位啟動了一個又一個高溫超導(dǎo)技術(shù)科研項目。與此同時，國內(nèi)的一些電力公司與國外企業(yè)的進行合作，致力于超導(dǎo)電纜的研發(fā)，并取得了一定的進展，單相高溫超導(dǎo)電纜的開發(fā)已經(jīng)初見成效，并預(yù)計在短期內(nèi)投入運行。
4超導(dǎo)電力技術(shù)的發(fā)展趨勢
目前，高溫超導(dǎo)限流器已經(jīng)與高壓輸電網(wǎng)相適應(yīng)，其開發(fā)原理應(yīng)逐漸趨于多元化，未來的高溫超導(dǎo)電纜將主要應(yīng)用于距離短的場景，而對于長距離超導(dǎo)輸電電纜目前還有許多技術(shù)障礙亟待解決，想要將其實用化仍舊需要克服許多技術(shù)難題。就目前的超導(dǎo)變壓器而言，容量只有達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)才能發(fā)揮出其優(yōu)勢，所以我們應(yīng)當(dāng)重點開發(fā)出大型設(shè)備，然而有些場合對設(shè)備的占地具有明確的限制，而高溫超導(dǎo)變壓器恰恰可以發(fā)揮出其占地面積小的優(yōu)勢。多電壓等級和交直流輸電功能仍舊存在于電力系統(tǒng)當(dāng)中，這就導(dǎo)致了超載現(xiàn)象頻發(fā)，加之電氣設(shè)備的老化，嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的供電能力，而解決這一問題的最有效辦法就是采用超導(dǎo)電力技術(shù)。因為該技術(shù)可以有效提高電網(wǎng)的輸送量，同時最大限度地降低電網(wǎng)的損耗，對于電能的質(zhì)量有明顯的改善作用，而且利用此技術(shù)對電網(wǎng)進行改造，具有造價成本低、安全、穩(wěn)定性能高等特點，加速了建造大規(guī)模電網(wǎng)的進程。除此之外，利用超導(dǎo)電力技術(shù)建造的輸電系統(tǒng)，完全可以將發(fā)電廠建在遠(yuǎn)離市區(qū)或是煤礦附近，在節(jié)約能源的同時，更加有利于環(huán)境的改善，進而從實質(zhì)上解決環(huán)境污染問題。
5結(jié)語
超導(dǎo)電力技術(shù)的應(yīng)用與開發(fā)在很大程度上推動了我國電力工業(yè)的發(fā)展，利用該技術(shù)可以解決電力系統(tǒng)中的諸多問題，進而使電力系統(tǒng)穩(wěn)定、安全、高效地運行。可以說這是一項關(guān)系到工業(yè)生產(chǎn)和人民生活的重大課題，對于我國的經(jīng)濟發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。
作者：梁章水單位：陽春市新光電力工程有限公司
