相关研发人员介绍,本次实验的成功,表明我国自主掌握了第二代高温超导储能系统的单元结构、集成、控制、保护以及输配电工程应用等关键技术。 研究成果如下: 第一阶段的科学研究、试验示范作业、系统分析与评价为超导应用技术奠定了坚实的基础。 此前,中国电力科学研究院还承担了“第二代高温超导储能机组关键技术研究”项目。
高温超导储能系统是一种能够实现电能-电能转换的储能系统。 它可以直接储存电磁能,无电阻损失。 它在电力传输过程中不需要能量形式的转换。 响应速度快、功率密度高、效率高。 优点是可以与电力系统实现实时大容量能量交换和功率补偿,对提高电网的电能质量、供电可靠性和动态稳定性具有重要作用。
此外,超导储能系统的功率规模和储能规模可以非常大,并且具有系统效率高、技术相对简单、无旋转机械部件、无动密封问题等优点。 超导储能技术在输配电系统暂态质量管理、改善暂态电能质量、电网暂态稳定、电力事故应急响应等方面发挥着积极作用,因此具有广阔的应用前景。
长城证券分析师认为,超导储能是智能电网技术的研究方向之一,但由于可靠性和经济限制,商业化应用还很遥远。 目前,国内风电、光伏储能项目的储能方式仍以锂电池为主,钠硫电池、液流电池为辅。
华泰联合研究员唐晓斌表示,超导现已进入产业化阶段。 高温超导材料和低温超导材料的应用领域并不一致。 预计高温超导中的超导限流器、超导滤波、超导储能技术将率先得到应用。 低温超导体中,主要应用于核磁共振(MRI)和可控核聚变磁场线圈(ITER)的技术也已成熟,但市场规模较小。
唐晓斌认为,首先,超导限流器可以在电网发生短路时限制短路电流,保护电网。 保守预计,2015年广东电网60座变电站短路电流将超过设计安全标准。华东等电力负荷大区也存在同样问题。 与其他限制短路电流的方法相比,超导限流装置具有不改变原有设计和设备、大大降低运行能耗的优点。 他测算,与500kV空芯电抗器相比,超导限流器每年可节省电费高达200万元,节省原有设备改造投资500万元以上。 超导限流器市场预计达600亿元。
超导滤波器是移动通信基站静态扩容的重要手段。 使移动通信基站覆盖面积扩大一倍,掉话率降低50%以上。 超导滤波是一项成熟的技术。 美国目前配备了6000个超导滤波器。 我国目前生产的超导滤波器主要应用于军用雷达和军事通信领域。 民用方面,中国联通在北京、唐山试点基站安装了超导滤波器,并已成功运行4年多。 随着移动通信数据传输量的大幅增加,超导滤波器将不可避免地进入移动通信基站。 保守估计,超导滤波器市场规模为375亿元。
超导储能主要用于解决风电、光伏发电系统的并网问题。 超导储能响应速度快,可以根据电源放电情况快速接收/释放能量。 目前,国家电网资助的中国电力科学研究院“第二代高温超导储能机组关键技术研究”项目已通过验收。 在美国和日本,超导储能应用已经超过10个。 由于超导储能主要用于调节电能质量,因此与抽水蓄能等大规模储能方式并不矛盾。
第一代和第二代高温超导材料各有优点。 成本方面,目前第一代的成本是第二代的三分之一,但第二代有潜力低于第一代。 从应用领域来看,除了超导电机需要第二代外,两种材料在其他应用领域基本相同。