如何看待2020年4月，上海建设中国首条公里级高温超导电缆？
2020年4月，上海完成了中国首条公里级高温超导电缆的建设，这绝对是一件令人振奋的大事，标志着我国在电力传输领域迈出了关键一步。要理解这件事的重要性，咱们得把它拆解开来，细细说道说道。
首先，得明白什么是“高温超导电缆”？
这名字听起来挺科幻的，但其实它就是一种特殊的电缆，它的核心在于它用的材料。我们知道，普通电缆在输送电流的时候，总会有电阻，电阻就会把一部分电能变成热量损耗掉，就像灯泡会发热一样。而超导材料就厉害了，在达到一定的“临界温度”时，它的电阻会瞬间消失，变成零。这就意味着，电流可以通过它，几乎没有任何能量损失。
“高温”在这里是个相对的概念。超导材料并不是说它在常温下就能超导，而是说它实现超导所需的温度比传统的超导材料要高得多。传统的超导材料需要接近绝对零度（零下273.15摄氏度）的低温才能实现超导，这需要液氦之类的昂贵且复杂的制冷设备，成本非常高，应用起来也很受限制。而高温超导材料，虽然名字叫“高温”，但实际工作温度通常也需要零下几十度甚至零下上百度的低温，不过相比于零下273度来说，这就已经是“高温”了，更容易实现和维护。上海这条公里级高温超导电缆使用的就是这种“高温”超导材料。
然后，咱们再看看“公里级”意味着什么？
这就像是给电缆做了一个“长度升级”。之前超导电缆的研究和应用，大多是十几米、几十米，顶多也就几百米。而“公里级”意味着这条电缆的长度达到了1公里，这是一个实实在在的、可以接入实际电网运行的规模。这表明我们不仅掌握了制造超导材料的技术，还掌握了如何将它们加工成长度可观的电缆，并且能够保证其在复杂的实际环境中稳定运行，这背后的技术难度是相当大的。
那么，这条电缆的建设有什么意义呢？
大幅降低输电损耗： 这是最直接也是最重要的优势。我们知道，电力输送到用户手中，会有一个损耗的过程。特别是在大城市，电网的负载很高，输电距离也比较长，损耗就更明显。这条公里级高温超导电缆的建成，意味着在电力传输过程中，几乎没有能量损耗。这对于提高能源利用效率、节约电力资源具有极其重要的意义。想想看，如果全国的城市电网都能用上这种电缆，那每年能节省多少宝贵的电能啊！
提升城市电网的输电能力和稳定性： 城市用电需求越来越大，电网的负荷也越来越重。传统的铜铝电缆，受制于材料本身的电阻和散热能力，想要进一步提升输电能力会遇到瓶颈。而超导电缆，在同样截面积下，能够传输比传统电缆大得多的电流，而且没有发热问题。这就像给城市的电网装上了“超级跑道”，可以轻松应对高峰期的用电需求，提高供电的可靠性和稳定性，减少“拉闸限电”的可能性。
促进城市电网的紧凑化和智能化： 由于超导电缆的输电能力强，可以承载更大的功率，这样就可以减少并行的电缆数量，或者使用更细的电缆，从而节省了地下管廊的空间。在寸土寸金的大城市，尤其是在老城区改造或者新建城区时，这一点就显得尤为重要。同时，超导电缆的特性也为构建更智能化的电网提供了可能，例如更灵活的电力调度和故障隔离。
带动相关产业发展和技术进步： 这项技术的突破，不仅仅是电力领域的事情。它涉及到新材料的研发、制造工艺的创新、低温工程的配套等等。这条电缆的建设，无疑会带动一大批相关产业的技术升级和发展，培养出一批高端技术人才，形成完整的产业链，为我国在高端装备制造领域争夺国际话语权奠定基础。
为城市地下输电提供新的解决方案： 随着城市发展，地面空间日益紧张，很多新的电力线路需要埋入地下。而高温超导电缆由于其高输电能力和低损耗的特点，可以更有效地解决城市地下电网的布局和扩容问题。
当然，这项技术也还面临一些挑战：
成本问题： 目前超导材料的制造成本仍然较高，安装和维护所需的低温制冷设备也需要不小的投入。虽然这次的公里级应用是巨大的进步，但要实现大规模的商业化推广，降低成本是关键。
技术成熟度和稳定性： 尽管已经达到了公里级应用，但在长期运行的稳定性、故障处理等方面，还有待进一步的观察和优化。毕竟，这是一个全新的技术，需要时间的检验。
制冷系统的可靠性： 要维持超导状态，制冷系统是必不可少的。如何保证制冷系统的长期可靠运行，以及在故障发生时的应急处理措施，也是需要重点考虑的。
总而言之，上海这条公里级高温超导电缆的建设，是中国在能源科技领域的一项里程碑式的成就。它不仅仅是一条电缆，更是中国科技自主创新能力、工程化能力的一次集中体现。这为未来智能电网的建设，尤其是在解决特大城市电力供应瓶颈、提高能源利用效率方面，描绘了令人充满期待的蓝图。可以预见，随着技术的不断成熟和成本的下降，高温超导技术将在中国的电力传输领域扮演越来越重要的角色。
首先，得明白什么是“高温超导电缆”？
这名字听起来挺科幻的，但其实它就是一种特殊的电缆，它的核心在于它用的材料。我们知道，普通电缆在输送电流的时候，总会有电阻，电阻就会把一部分电能变成热量损耗掉，就像灯泡会发热一样。而超导材料就厉害了，在达到一定的“临界温度”时，它的电阻会瞬间消失，变成零。这就意味着，电流可以通过它，几乎没有任何能量损失。
“高温”在这里是个相对的概念。超导材料并不是说它在常温下就能超导，而是说它实现超导所需的温度比传统的超导材料要高得多。传统的超导材料需要接近绝对零度（零下273.15摄氏度）的低温才能实现超导，这需要液氦之类的昂贵且复杂的制冷设备，成本非常高，应用起来也很受限制。而高温超导材料，虽然名字叫“高温”，但实际工作温度通常也需要零下几十度甚至零下上百度的低温，不过相比于零下273度来说，这就已经是“高温”了，更容易实现和维护。上海这条公里级高温超导电缆使用的就是这种“高温”超导材料。
然后，咱们再看看“公里级”意味着什么？
这就像是给电缆做了一个“长度升级”。之前超导电缆的研究和应用，大多是十几米、几十米，顶多也就几百米。而“公里级”意味着这条电缆的长度达到了1公里，这是一个实实在在的、可以接入实际电网运行的规模。这表明我们不仅掌握了制造超导材料的技术，还掌握了如何将它们加工成长度可观的电缆，并且能够保证其在复杂的实际环境中稳定运行，这背后的技术难度是相当大的。
那么，这条电缆的建设有什么意义呢？
大幅降低输电损耗： 这是最直接也是最重要的优势。我们知道，电力输送到用户手中，会有一个损耗的过程。特别是在大城市，电网的负载很高，输电距离也比较长，损耗就更明显。这条公里级高温超导电缆的建成，意味着在电力传输过程中，几乎没有能量损耗。这对于提高能源利用效率、节约电力资源具有极其重要的意义。想想看，如果全国的城市电网都能用上这种电缆，那每年能节省多少宝贵的电能啊！
提升城市电网的输电能力和稳定性： 城市用电需求越来越大，电网的负荷也越来越重。传统的铜铝电缆，受制于材料本身的电阻和散热能力，想要进一步提升输电能力会遇到瓶颈。而超导电缆，在同样截面积下，能够传输比传统电缆大得多的电流，而且没有发热问题。这就像给城市的电网装上了“超级跑道”，可以轻松应对高峰期的用电需求，提高供电的可靠性和稳定性，减少“拉闸限电”的可能性。
促进城市电网的紧凑化和智能化： 由于超导电缆的输电能力强，可以承载更大的功率，这样就可以减少并行的电缆数量，或者使用更细的电缆，从而节省了地下管廊的空间。在寸土寸金的大城市，尤其是在老城区改造或者新建城区时，这一点就显得尤为重要。同时，超导电缆的特性也为构建更智能化的电网提供了可能，例如更灵活的电力调度和故障隔离。
带动相关产业发展和技术进步： 这项技术的突破，不仅仅是电力领域的事情。它涉及到新材料的研发、制造工艺的创新、低温工程的配套等等。这条电缆的建设，无疑会带动一大批相关产业的技术升级和发展，培养出一批高端技术人才，形成完整的产业链，为我国在高端装备制造领域争夺国际话语权奠定基础。
为城市地下输电提供新的解决方案： 随着城市发展，地面空间日益紧张，很多新的电力线路需要埋入地下。而高温超导电缆由于其高输电能力和低损耗的特点，可以更有效地解决城市地下电网的布局和扩容问题。
当然，这项技术也还面临一些挑战：
成本问题： 目前超导材料的制造成本仍然较高，安装和维护所需的低温制冷设备也需要不小的投入。虽然这次的公里级应用是巨大的进步，但要实现大规模的商业化推广，降低成本是关键。
技术成熟度和稳定性： 尽管已经达到了公里级应用，但在长期运行的稳定性、故障处理等方面，还有待进一步的观察和优化。毕竟，这是一个全新的技术，需要时间的检验。
制冷系统的可靠性： 要维持超导状态，制冷系统是必不可少的。如何保证制冷系统的长期可靠运行，以及在故障发生时的应急处理措施，也是需要重点考虑的。
总而言之，上海这条公里级高温超导电缆的建设，是中国在能源科技领域的一项里程碑式的成就。它不仅仅是一条电缆，更是中国科技自主创新能力、工程化能力的一次集中体现。这为未来智能电网的建设，尤其是在解决特大城市电力供应瓶颈、提高能源利用效率方面，描绘了令人充满期待的蓝图。可以预见，随着技术的不断成熟和成本的下降，高温超导技术将在中国的电力传输领域扮演越来越重要的角色。
网友意见
被人@进来的。。。羞愧一下。。。我不是做超导输电的。。。这个不能算是专业人士。但是能简单说几句吧~~~
这是我国的一大超级的进步，根据我手头的资料，我国第一条高温输电线是在云南的普吉，用的是一代高温，总共33米。随后2012年，白银的全超导变电站里，用的高温超导的输电线。之后似乎就没动静了。然后就是这个上海的公里级别的项目了。
而在国外，美国2008年完成了世界第一个商业输电用的，在长岛上，680米。但是之后好像也没啥动静了。
所以这个公里级的输电项目肯定是世界前沿水平的（是不是世界最长的我不知道）。更重要的是，这个电缆全部使用的上海超导的二代带子，完全是我国自己的技术和制造。这个非常棒，表示我国在二代超导带子方面，已经是世界前沿了，并不逊于任何人。
多说两句上海超导的带子，这个带子我们组用过，在去年我们的32.35T的磁体里有用到两个饼，（Supercond. Sci. Technol. 33 (2020) 03LT01）。从任何的数据来看，性能都不逊于主流厂商Superpower或者SuNAm的带子。上海超导这些年做的确实太好了~~
超导虽然有点夕阳产业的感觉，但是依然还是有自己发挥的余地的。希望不论是上超还是其他超导公司，还是我们这种应用单位，都加油~~~
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