ህี:ඌ॓࿐世界科技研究与发展 2003୍2ᄅ超导电力技术应用前景分析࣮ჴ ৫ြ(ᇏݓ॓࿐ჽ۽࣮෮ႋႨӑ֝ൌဒ൩,Кࣘ100080)ᅋ ေ:过去几年来,实用高温超导材料制备技术取得了重大的进展,B-i系统高温超导带材已经实现批量化生产,第二代高温超导带材(YBCO涂层导体)也取得了重要的进展b与此同时,超导电力技术的研究开发也进展迅速b超导储能系统已经有产品出售,高温超导限流器a高温超导电缆a高温超导变压器高温超导电机都相继进入示范试验运行阶段b我国电力工业发展迅速,电网规模日益扩大,对电能质量a供电可靠性和安全性提出了更高的要求,超导电力技术符合我国电力工业发展的需要b近期内,结合电力电子技术和超导技术的优势,超导限流器和超导储能技术将首先实现产业化b但是,超导电力技术能否走向大规模应用还有赖于在以下两个方面取得突破:一是制备低成本a低损耗a机械性能良好的高温超导线材;二是提高低温系统和制冷系统的长期运行可靠性,降低其造价和维护运行费用bܱՍ:高温超导材料 超导电力技术 电力电子技术 低温技术ProspectsAnalysisforSuperconductingPowerTechnologyProfossor XIAOLiye(AppliedSuperconductivityLaboratoryInstituteofElectricalEngineering,ChineseAcademyofSciences,Beijing100080)Abstract:Thequestionforthepracticalapplicationofsuperconducting(SC)powertechnologyisnot/whether0,butis/,theactiveSCfaultcurrentlimiter(SFCL),SCmagneticenergystorage(SMES)andcurrent-limitingSMESwouldbeputintopracticalapplicationbeforeotherapplicationssuchasSCpowercable,,itisnecessarytofabricateouthighTcSCwireswithhighcurrentdensityandlowcost,andmakethecryogenicsystemcheap,:hightcsuperconductingmaterials,superconductingpowertechnology,powerelectronics,cryogenictechnology1 ӑ֝৯ඌ֥ؿᅚIIোӑุ֝NbTiބNb3Sn࿃Фؿགྷ,ުӑ֝৯ඌ֥࣮षؿҌ֤ၛֹܼٗषᅚ,۲ᇕӑ֝1911୍,ހধঞؘൌဒ൩֥KamerlinghOnnes৯ഡС֥ۀഡ࠹ٚσބ൫ဒჰဢࠏཌྷ໙ൗbؿགྷӑุ֝,ުದૌࣼ௹րӑุ֝ିޓॹֹᄝ৯൞,ႮႿӑ֝ཌ֥ࢌੀݻն,ӑ֝৯ඌ֥ඌᇏ֤֞ႋႨbᆰ֞ੂ୍ս,ൌႨ֥٤མֻൌႨ߄ಯಖ൞၂۱མbϖ୍սԚ,֮ࢌੀݻֻ 38်
2003୍2ᄅ 世界科技研究与发展ህี:ඌ॓࿐֥ࠞ༥පگކ؟ྉNbTiӑ֝ҋਘᇅӮۿު,ӑСࣉ֞ਔ൫ဒᄎྛࢨ؍,طཬӑ֝ԥି༢ၘ֝৯ඌ֥࣮षؿᄜՑࠃᄁఏট,ದૌၛູੂࣜԛགྷਔഅb୍ս֥ᇔႿॖၛൌགྷਔbሺܴӑ֝৯ඌ֥ؿᅚൎބದૌؓఃྖٹ֒ૌ֥ӑ֝ඌ֥۶ᄈᆀߎᄝູ֮ݻ֥-࣡-ྖٹ֥࿖ߌສگ,൞҂൞ӑ֝৯ඌ֥NbTiӑ֝ཌྖٹ֥ൈ,ީ1986୍,IBMೋൖ࣮ᇏႋႨభࣟႥჹᆺ൞ֹཌ,֒ૌሼ࣍ېېყ֞ྏ֥ބؿགྷਔLa༢֥ପ၂ׄൈ,ಏؿགྷᇔཌྷएૌဢ֥ए?ۚ໑ӑ֝ҋਘbෛު֥࣍ਆ୍ൈࡗ,Y༢aBi༢ބ2 ӑ֝৯ඌ֥ࣉ҄Tl༢ۚ໑ӑ֝ҋਘ(ਢࢸ໑؇ູ85K~125K)ཌྷФؿགྷbۚ໑ӑ֝ഡСॖᄝ၁໑؇ᄎྛྟିਅݺ֥ۚ໑ӑ֝گކ֝ཌ൞ؿᅚӑ֝৯(77K),ა֮໑ӑ֝ഡСཌྷб(ᄎྛႿ၁ݛ໑؇,ඌ֥ࠎԤbଢభ,ҐႨPITᇅСӉ~),҂ࣇᄎྛӮЧննࢆ֮,طՈ-ಣ໗קྟ֥Ag(ࠇAg-Alloy)ࠎB-i༢؟ྉگކ֝ཌ֥ඌၘննิۚbۚ໑ӑุ֥֝ؿགྷ֥֥ಒಒ҂ഒ֥ದࣜбࢠӮඃb۽ӱੀૡ؇(Jc)ղ֞100~150APၛູӑ֝ඌൈսࣼေ֞টਔ,৯۽ြࡼؿള۪mm2(77K,ሱӆ)aӉ؇ູ100֞1000֥B-i༢ଁྟ֥э߄b؟ྉگކ֝ཌषഅ߄,൲ࡎູ200~300ૅჭPಖط,ቔູ၂ᇕศՌҋਘ,ۚ໑ӑุ֝ѩ҂འkA#mbі၂ູݓ࠽ഈᇶေᇅСۚ໑ӑ֝ջҋ֥ֆNbTiӑ֝ҋਘପဢಸၞᇅӮऎႵᄛੀି৯ޓ໊֥ۚࠣඌඣb಼ೈ֝ཌ,ᆃၐ۳ପູུӑ֝৯ඌྖٹ֥ದі1 ݓ࠽ഈᇶေᇅۚ໑ӑ֝ջҋ֥ֆ໊ࠣඌඣਔ၂னඣb୍ࣴսᇏު௹ၛট,ൌႨۚ໑ӑֆ໊ඌඣ֝ջҋ֥ᇅС౼֤ਔᇗն֥ࣉᅚ,აՎൈ,ൗࢸ۲ૅݓӑ֝܄ඳ(ASC)100~400,Je>100APmm2ݓބ۲ն܄ඳႻषቀઔ৯षᅚਔྍ၂֥ӑ֝৯օચКӑ֝(NST)100~1000,Je>70APmm2֣ݓᆇॢး(VAC)100~1000,Je>70APmm2ඌ֥࢘ᇯ,රެӑ֝৯ඌିޓॹૌ֥ဥರЧᇾႶగ(SEC)100~500,Je>70APmm2Їܝఏটbᆃᇕুܴބࠗ֒ಖીႵߊԩ,ૌᇀϏն০ӑ֝܄ඳ(AST)100~500,Je>60APmm2ഒջটਆ۱ٚ૫֥ݺԩ:၂൞ᆟکބ۽ြࢸᄝھᇏݓ༆КႵࣁඋ࣮ჽ100~200,Je>100APmm2Кࣘႇବӑ֝ඌ܄ඳ100~1000ٚ૫֥R&Dೆᄹࡆਔ,ؽ൞ࡼ۲ᇕӑ֝৯ഡі2 ࠫᇕۚ໑ӑ֝৯ഡСؓۚ໑ӑ֝گކ֝ཌྟି֥ေ[1]ႋႨJcࡎ۬Ic(A)Ոӆᄎྛ໑؇ࢌੀݻຕ౷϶ࣥྟႋэ֝ཌӉ؇(APmm277K,0T)ૅჭPkA#m77K,ሱӆ(T)(K)()(m)(%)(km)ཋੀఖ100<~330->~~~1ࠏ100<103004>~ؿࠏ100<10100~2004~520-><~1ভ50~100<5030c<>>~1эఖ50~100<~~~3ԥି>100<5300~500>520->~1 a.ࡰ:അႨᆭభ֥ᆴ->ऎႵഅြࡎᆴࡼ֞ղ֥ᆴ;b.ᄝཌྷႋՈӆ༯֥ඔᆴഉໃ֤֞;c.ᆺіൕֆ۴֝ཌႋղ֥֞ਢࢸੀ;d.༯߂ཌ:іൕཌྷႋႋႨ֥ቋۚေ; іؽਙԛਔࠫᇕӑ֝৯ഡСؓۚ໑ӑ֝گކᅚ౦ঃb֝ཌྟି֥ေbႮіؽॖ,گކ֝ཌ֥JcaӉ؇֩ၘࣜࠎЧഈղ֞ਔ৯ႋႨ֥ေ,Ֆطູषᅚ৯ႋႨ࣮קਔࠎԤbቋ࣍ਆ୍ট,YBCO(ࠇᆀNdBCO)֩Ҫุ֝(ֻؽսջ)Ӯູۚ໑ӑ֝ջҋؿᅚ֥ᇗေٚཟbႮႿYBCOջҋᄝ77KބຓՈӆ༯ऎႵбB-i༢ӑ֝ջҋ۷ູਅݺ֥ᄛੀྟି(1෮ൕ[2]),YBCOջҋ֥ൌႨ߄ࡼᆇᆞֹ۽ቔႿ၁໑֥ӑ֝৯ഡСӮູགྷൌbіູ֒భݓ࠽ഈֻؽսջҋ֥ؿ1 YBCOҪุ֥֝ᄛੀି৯ࠣఃაఃӑุ֥֝ؓб ֻ 39်
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2003୍2ᄅ 世界科技研究与发展ህี:ඌ॓࿐AppliedSuperconductingProducts,AdvancesinCryogenicsEng-iҕॉ໓ངneering,43A(1998),10,ࢲކ֒ࣂ౦ঃቔਔൡ֒ᆜ[2],TheSuperconductorIndustryinthe21stCentury,[1]ऌ/,Emerging21stCenturyMarketsandOutlookforISTECJournal,2000,13(4):9ቔᆀࡥࢺ৫ြ(XIAOLiye~),ଳ,1989୍иြႿᇗ౩ն࿐ࠏӚగ۽ӱ༢,1989୍ᇀ1995,୍ᄝᇏݓ॓࿐ჽ۽࣮෮۾ණൖބѰൖ࿐໊,1992୍ࠆ֤ණൖ࿐໊,1995୍ࠆ֤Ѱൖ࿐໊,1995୍ᇀ1997୍,ᄝૅݓݓ৫఼Ոӆൌဒ൩ቔѰൖު࣮,1997୍ᇀ1998୍,ᄝರЧݓ৫ࣁඋҋਘ࣮෮ᇽѯࠞཋӆൌဒ൩COEหљ࣮ჴbགྷᇏݓ॓࿐ჽ۽࣮෮࣮ჴ,ھ෮ӑ֝ඌ࣮൩ᇶ,ᇏݓ۽ඌ࿐߶ӑ֝ႋႨህြჴ߶ڬᇶჴ࡙ӉbӉ௹Ֆ൙ۚ໑ӑุ֝ᄝ఼ٚ૫֥ႋႨ࣮,ᄝۚ໑ӑุ֝Ոุඌaۚ໑ӑ֝৯॓࿐ඌބۚ໑ӑ֝ٚ૫,ቔਔնਈ֥࣮۽ቔbᇶေ࣮۽ቔЇও:ۚ໑ӑ֝Ոุ֥໗קྟaگކۚ໑ӑุ֥֝໗קྟࢲܒٳ༅aۚ໑ӑ֝ҋਘ֥Ոྟିࠣఃႋ৯֥ཌྷܱ༢aۚ໑ӑ֝Ոุ֥ാӑԮѬބЌaۚ໑ӑ֝ཋੀఖބۚ໑ӑ֝эఖ֩,ؿі࿐ඌં໓ჿ40b(ᄳщࠠ:ٜम)ݓຓྍ໔欧盟第六个科研计划框架确定7个优先领域 مݓ॓აྍඌ҆ರభؿ҃ྍ໔܄Бඪ,ېېఓ֥ఒြࢸದൖބᆟکದԛ༜ਔՎՑն߶bૐჴ߶ᇶܵ॓ૐֻੂ۱॓࠹߃ॿࡏಒקਔ7۱Ⴊ༵ؿᅚਵთ,مݓ֥॓ჴ٣০௴#бථिᄝՎՑն߶௹ࡗޫૐ۲ݓᄹࡆؓაྍඌ҆༐ຬݓଽ۲॓ࠏܒሂᇾؿᅚ֥ఔࠏ,ࠒࠞҕ֥॓ೆ,ၛᇝᄝ॓ਵთିܔაૅݓބರЧॆޙ,ࡆૐ֥ᆃ၂࠹߃,܋ࡹഡᆇᆞ֥ᇝ࣮ॢࡗbѩԩႿൗࢸਵֹ໊༵b۴ऌمݓ॓აඌ҆ิ܂֥ཨ༏,ૐֻੂ۱॓࠹ૐֻੂ۱॓࠹߃ॿࡏ(2003~2008୍)Ⴟಀ୍9ᄅ߃ॿࡏಒק֥7۱Ⴊ༵ؿᅚਵთ൞:11ളଁ॓࿐aႵ০Ⴟದ๙ݖ,2003୍1ᄅ1ರᆞൔൌീ,ᇶေଢѓ൞ࡹ৫ᆇᆞ֥োࡲू֥ࠎၹቆඌބളඌ;21ྐ༏ഠ߶ඌ;31ବᇝ࣮ॢࡗ,ิۚૐ֥ؓ॓ᆜุೆ,ླྀטᇝ۲ݓᆟඌaᇆିҋਘaྍ֥ളӁ൭؍;41ݴॢაݴ฿ඌ;51ൊک֥ؓ॓ᆦӻ,ູᇝݓࡅ॓ದჴa࣮Ӯݔބඌؿνಆაࡲू;61ॖӻ࿃ؿᅚaಆ౯э߄ࠣള༢;71ᇝૼᄝૐଽ֥҆ࢌੀԷᄯ۷ູь০่֥ࡱbՎຓ,ᆃ၂࠹߃ᆩ്ഠ߶֥܄აܵbࡼႚႵ175ၡჭ֥ࣜٮ,ఃᇏն҆ٳሧࣁࡼႨႿؿᅚഈඍૐჴ߶҂ࣲభᄝ҃ਗ਼ೖغᅺषਔૐֻੂ۱॓7۱Ⴊ༵ਵთb(ྍഠ܂Ч़۠)࠹߃ॿࡏఓն߶,টሱᇝ۲ݓ֥8700؟ህࡅa࿐ᆀ ֻ 43်
