在高溫超導電纜技術研究方面,美國是相關研究工作的領軍國家,20世紀90年代以來,其他國家如日本、丹麥、中國、俄羅斯、德國和韓國等也都相繼開展了高溫超導電纜的研究工作。
高溫超導電纜設計的核心是其導體的設計。由于不同導體的導電、機械和幾何形狀特性的差別,高溫超導電纜導體的設計與常規(guī)電纜導體的設計有顯著區(qū)別,這種區(qū)別是決定高溫超導電纜性能的關鍵。
與高溫超導交流輸電相比,高溫超導直流輸電具有交流輸電不具有的優(yōu)點,如損耗更低、直流輸電無超導體的交流損耗、不需要建設新的變電站等。高溫超導直流電纜的設計不要求各導體層電流均勻分布,因此其設計比交流電纜簡單。
由于高溫超導電纜應用于直流輸電時沒有導體損耗和無功消耗,被認為是最有效的應用領域。高溫超導直流輸電比交流輸電的容量更大,效率更高。
超導材料和制冷系統(tǒng)價格過高(包括前期制造和維護費用),是高溫超導電纜發(fā)展中面臨的主要挑戰(zhàn)之一。超導技術潛在市場高達數(shù)百億元,僅靠性能上的優(yōu)勢是不夠的,還需要在可靠性、安全性和價格上有優(yōu)勢。高溫超導應用技術雖已趨于成熟,但要在電力領域得到廣泛應用,還需要進一步爭取獲得傳統(tǒng)技術與體系的接受。