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日本超導(dǎo)輸電實現(xiàn)零電阻,有望跨國協(xié)調(diào)電力

2013-07-09 01:41:09 太陽能發(fā)電網(wǎng)
“超導(dǎo)輸電”的關(guān)鍵——輸電電纜的技術(shù)開發(fā)已基本結(jié)束。輸電的電力損耗將會伴隨超導(dǎo)輸電的運(yùn)用而銳減。商用運(yùn)行將在5年內(nèi)啟動。作為節(jié)能的撒手锏,這項技術(shù)還將在跨越國境的遠(yuǎn)程電力協(xié)調(diào)中發(fā)揮作用。 研究始于20多年前的“超導(dǎo)輸電”終于進(jìn)入

 

  另一方面,古河電氣工業(yè)公司和藤倉公司等其他日本電線企業(yè)開發(fā)的則是釔系電纜。有看法認(rèn)為,釔系電纜銀的用量少,在成本方面有利,但就量產(chǎn)化技術(shù)而言,鉍系一馬當(dāng)先,距離實用化最近。

  超導(dǎo)電纜雖說有助于節(jié)能,但并非萬能。

  超導(dǎo)電纜的電阻的確為零,但維持超導(dǎo)狀態(tài)需要在液氮的循環(huán)過程中對其進(jìn)行不斷冷卻,這就需要使用冷凍機(jī)和泵。而冷凍機(jī)和泵會耗電,因此,嚴(yán)格來說,輸電損耗并不為零。

  目前,電力損耗大的遠(yuǎn)程輸電、向用電規(guī)模大的大型設(shè)施的輸電估計會是超導(dǎo)輸電的主要用途。今后,隨著高效率冷凍機(jī)的開發(fā),應(yīng)用范圍將一舉得到擴(kuò)大。

  另外,對于上面介紹的鐵路與數(shù)據(jù)中心的事例,直流輸電是一個重點。超導(dǎo)輸電要與直流輸電網(wǎng)相結(jié)合才能發(fā)揮出真正的價值。山口教授說:“直流的損耗遠(yuǎn)低于交流!

  交流超導(dǎo)電纜采用一根管中通入3條芯線的構(gòu)造。因為線材間相互影響,所以會產(chǎn)生名為“交流損耗”的電力損耗。而直流則沒有這種損耗。況且,直流電纜只需1條芯線,粗細(xì)可以小于交流,具備冷卻成本低的特點。

  但是現(xiàn)有的輸電網(wǎng)以交流為主。直流接入電網(wǎng)需要變電設(shè)備。

  但在今后,直流有可能得到推廣。現(xiàn)在,鐵路已經(jīng)率先開展了直流化。日本全國的普通鐵路(JR、民營鐵路)約70%的電化區(qū)間已經(jīng)實現(xiàn)了直流化,新線路也基本采用直流系統(tǒng)。

  在大量用電的數(shù)據(jù)中心,直流化預(yù)計也將普及。
  SAKURA Internet公司社長田中邦裕說:“直流輸電效率高,而且有望降低初期成本。今后,我們將不斷增加直流設(shè)備!

  向地球的另一側(cè)輸電

  超導(dǎo)直流輸電還能跨國家、跨大陸協(xié)調(diào)電力。在超遠(yuǎn)程輸電的應(yīng)用領(lǐng)域值得期待,例如,從自然能源生產(chǎn)效率高的國家輸送到電力消費(fèi)大的國家。或者是從夜間電力剩余的國家,輸送到地球另一面正苦于白天電力短缺的國家。

  現(xiàn)在,各地區(qū)都在提倡跨國境協(xié)調(diào)電力的智能電網(wǎng)(新一代輸電網(wǎng))的構(gòu)想。以歐洲為中心開展的“沙漠項目”(Desertec Project)就是其中之一。

  沙漠項目計劃在非洲的沙漠地區(qū)設(shè)置太陽能電池板,在沿海地區(qū)設(shè)置大型風(fēng)車,把這些設(shè)備產(chǎn)生的電能輸送到歐洲和北非等地。山口教授介紹說,在項目的推進(jìn)過程中,“也出現(xiàn)了采用超導(dǎo)直流電纜的動向”。

  超導(dǎo)輸電能夠為節(jié)能做出貢獻(xiàn),在今后,全世界對于超導(dǎo)輸電的需求估計會越來越大。在該領(lǐng)域領(lǐng)跑世界的日本企業(yè)也隨之迎來了巨大的商機(jī)。



作者:森岡大地 來源:日經(jīng)能源環(huán)境網(wǎng) 責(zé)任編輯:admin

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