2026年6月4日上海SNEC国际光伏展-会议系列盖锡笔记（新型电力系统超导技术应用与材料发展）

丘明

中国电力科学研究院有限公司正高级工程师

在SNEC“新材料在新能源领域的应用国际高峰论坛”上，丘明发表了关于超导技术在新型电力系统中应用的演讲。他介绍了超导现象的发现（1911年荷兰科学家Onnes将汞冷却至零下269℃时电阻突降为零）以及超导体的三大特性（零电阻、完全抗磁性、约瑟夫森效应），指出目前已有上万种超导材料，包括钙钛矿结构的高温超导材料。

在超导电缆方面，丘明指出其具有大容量、低损耗、省走廊等优势。美国长岛138 kV示范工程输电能力达574 MVA，是普通电缆的3倍，线损仅0.2%，为常规线路的1/20以下；德国用10 kV超导电缆替代110 kV电缆，输电400 MVA；微软数据中心采用超导供电，输电容量3 MW，是传统同空间走廊的10倍，布线空间仅为传统的20%。国内云南电站2004年投运33米35 kV超导电缆；上海徐家汇2021年投运1.2公里35 kV超导电缆，已为4.9万户用户供电超8亿度，稳定运行至今。欧盟正研发±50 kV直流超导电缆，预计2027年成功、2030年布设于沿海50公里输电线路。

在超导限流技术方面，超导限流器分为电阻型和饱和铁心型，具有自触发、自恢复优势，无需探测电网信号，故障后迅速恢复。2020年汕头南澳岛投运160 kV电阻型超导限流器，接入柔性直流，短路电流折单率达35%以上。

在超导电机技术方面，超导材料替代铜缆可大幅降低电机重量和体积。国内已研发出26 MW风力发电机（重70余吨）；超导调相机过载能力达7.5倍（传统调相机仅2倍），利于新能源电网无功补偿。2019年欧盟研发出3.6 MW超导发电机，在丹麦白海进行了650小时试验运行。

在超导材料发展方面，1987年高温超导材料发现后工作温区从液氦升至液氮，大幅降低制冷功耗。主流实用化材料包括BSCCO和第二类超导带材，国际上已有数十家厂家可生产千米级带材（4 mm宽带材载流能力超300 A，12 mm宽带材超700 A）。国内已形成西安、北京、上海和合肥发展圈，上海是高温超导材料研发重镇。未来挑战包括提高载流能力、降低交流损耗、研发室温超导体等。