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超导储能磁体是SMES核心部件 高温超导储能磁体更具发展前景

2021-08-20 10:17      责任编辑:周圆    来源:www.newsijie.com    点击:
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超导储能磁体是SMES核心部件 高温超导储能磁体更具发展前景

  超导储能磁体,是在一定条件下具有超导特性的导体,是超导磁储能(SMES)系统的电磁能量存储单元。超导储能磁体经绕制可得到超导储能线圈,超导储能线圈是超导磁储能设备的关键核心部件。超导磁储能在提高电网供电稳定性方面作用重要,相较于其他电网储能方式具有响应速度快、储能效率高的突出优点,具有广阔市场前景,将拉动超导储能磁体需求不断增长。
 
  作为超导体,超导储能磁体在一定条件下电阻基本为零,储能时不会产生损耗,可长时间无损耗存储电流。超导储能磁体绕制成的线圈通流能力高、磁场高,具有高储能密度。以超导储能磁体绕制成的线圈为核心部件的超导磁储能系统可直接进行电磁能量转换,能量转换速度快,工作效率高,可以满足电力系统高稳定性、高可靠性、快速功率补偿、电压瞬时跌落补偿等需求。
 
  根据新思界产业研究中心发布的《2021-2025年超导储能磁体行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,超导储能磁体可分为低温超导储能磁体、高温超导储能磁体两大类。低温超导储能磁体最先问世,但受漏磁场高、涡流损耗大,或者储能密度低、导体利用率低等因素影响,并且其需要工作在液氦环境内,成本高,应用受到一定限制。高温超导储能磁体临界磁场远高于低温超导储能磁体,自20世纪90年代中后期发展至现在,其性能还在不断提升,成为超导储能磁体的主要发展方向。
 
  我国对高温超导储能磁体技术研究的重视度不断提升。2014年5月,国家电网启动“面向工程化应用的高温超导储能磁体关键技术研究”项目,中国电力科学研究院牵头承担。2021年,高性能高温超导材料及磁储能应用被列入“高端功能与智能材料”重点专项,研究内容包括建立超导磁储能装备中不同磁场强度部件用超导材料体系等。在国家政策的推动下,我国超导储能磁体技术研究日益深入。
 
  现阶段,我国高温超导储能磁体关键技术研究已经取得突破性进展。2017年5月,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所与其他院校及企业合作,自主成功制备螺旋内冷堆叠扭绕型复合化YBCO储能线圈试验件,攻克了高温超导线材复合化焊接及超导接头焊接、铝质套管绕制变形大等难题。相关技术瓶颈的突破,有利于推动我国超导储能磁体产业化发展。
 
  新思界行业分析人士表示,除中国外,美国、德国、波兰、日本、韩国等国家也在大力开发超导储能磁体,其中美国处于技术领先地位。预计2020-2025年,全球储能新增装机规模将以30%左右的年均复合增速快速增长,若超导磁储能技术、工艺、成本持续优化,能够得到大规模应用,其未来市场空间巨大。在此背景下,超导储能磁体行业将有广阔发展前景。
 
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