上海市徐匯区にある35kVキロメートル級超伝導送電実証プロジェクトは、配電装置や断路器などの先進的な電気設備を統合し、稼働開始以来、安全運転24,500時間の連続無故障運転という重要な節目を迎えました。このプロジェクトは、真空遮断器やドロップアウトヒューズなどの主要設備によって保護されており、徐家匯ビジネス地区や上海スタジアムなどの中核地域の49,100人のユーザーに約4億9000万kWhの電力を安定的に送電し、都市電力網への応用における超伝導技術の大きな可能性を実証しています。
この実証プロジェクトは、送電容量、距離、接続数ともに世界最大で、商用運転も完了した世界最大の超電導ケーブル送電プロジェクトであり、全長は1.2キロメートルで、途中に複数の変圧器を設置してさまざまな電圧要件に対応しています。定格電流は2,200アンペア、定格容量は133メガボルトアンペアで、送電容量は従来のケーブルの4～6倍に相当します。このプロジェクトの成功は、わが国の超電導ケーブル工学応用分野における中核技術の大きな進歩を示すだけでなく、関連業界の全体的な技術レベルを世界のトップクラスに押し上げます。
「超伝導ケーブルの応用は、都市中心部の高電力負荷と逼迫したリソースチャネル間の矛盾を効果的に解決することができます。精密な遮断スイッチとドロップアウトヒューズの配置により、超大都市中心部の高負荷密度、限られたチャネルリソース、および「ボトルネック」現象を効果的に解決するための新しい道を提供します。」と上海国家電網副部長の黄華氏は紹介しました。
実証プロジェクトは2021年12月22日の正式運用開始以来、継続的に新記録を樹立しており、2023年8月18日には運用容量が初めて設計全負荷容量を超え、1,336万キロボルトアンペアに達しました。この過程で、真空遮断器が重要な役割を果たし、過負荷時の安全な遮断を確保し、わが国の商用超電導送電プロジェクトの最大実運用容量の新記録を樹立し、超電導ケーブルの高電圧・大容量送電分野における実現可能性と優位性をさらに実証しました。
プロジェクトの建設者および運営者として、国家電網上海電力は超電導ケーブル技術の実用化と商業化に豊富な応用シナリオを提供するだけでなく、技術の研究開発と標準設定を継続的に深化させています。プロジェクト実施レベルでは、世界初の超電導ケーブル全長管収縮補償法を革新的に発明し、配電盤の精密制御と組み合わせて、傾斜が大きく角が多い超電導ケーブルの敷設問題を解決しました。運用および保守準備レベルでは、需要回避装置を含む総合的な監視システムを確立し、ケーブル状態のリアルタイム監視を実現し、システムの安定した運用を確保しました。
過去3年間、国家電網上海電力は超電導送電実証プロジェクトの検収、運用保守、オーバーホールをめぐる一連の標準と仕様を策定し、2022年には超電導ケーブルの技術原理、応用実務、将来展望を総合的に分析した書籍「都市電力網における超電導ケーブルの応用」を出版した。同時に、超電導送電分野でも目覚ましい成果を上げており、国内初の業界標準と企業標準の承認、関連論文25本の出版、PCT特許4件、国家発明特許26件、実用新案特許20件の認可取得、中国初の超電導ケーブルのエネルギー業界標準策定をリードし、この分野の空白を埋めている。