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可行性提升 超導(dǎo)電力線助推電網(wǎng)綠色發(fā)展
2024年09月29日 15:32:57
來源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：5197
近日，英國(guó)媒體報(bào)道，隨著新生代的核聚變能產(chǎn)業(yè)發(fā)展超導(dǎo)輸電線路變得越來越可行，并且無需依賴任何特殊材料，解決方案即是將電線“冷凍”起來。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】近日，英國(guó)媒體報(bào)道，隨著新生代的核聚變能產(chǎn)業(yè)發(fā)展超導(dǎo)輸電線路變得越來越可行，并且無需依賴任何特殊材料，解決方案即是將電線“冷凍”起來。
傳統(tǒng)的高壓輸電線路會(huì)將一部分電能以熱量的形式損失掉，而超導(dǎo)體是一種幾乎能夠無電阻或無損耗地傳輸電力的材料。超導(dǎo)電力線能最大限度地減少電網(wǎng)中因發(fā)熱而損失的電力，提高能源利用效率。在相同寬度的電線中，高溫超導(dǎo)電力線能承載更大的電流，從而大幅減少所需的新輸電線路數(shù)量，降低電網(wǎng)擴(kuò)容的復(fù)雜性和成本。
1986年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了第一種“高溫超導(dǎo)體”(盡管其工作溫度仍遠(yuǎn)低于常溫)，這一突破使得使用更為經(jīng)濟(jì)且儲(chǔ)量豐富的液氮作為冷卻劑成為可能。液氮可泵入電線芯以冷卻超導(dǎo)體，從而實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)狀態(tài)。
目前，全球已有數(shù)條高溫超導(dǎo)電力線路投入運(yùn)營(yíng)，如美國(guó)芝加哥郊外連接兩個(gè)變電站的200米地下線路，以及德國(guó)埃森市下方全球最長(zhǎng)的1公里線路。盡管這些線路相對(duì)較短且主要應(yīng)用于空間受限的特殊環(huán)境，但它們展示了超導(dǎo)電力線的巨大潛力。
隨著制造商改進(jìn)生產(chǎn)方法并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，超導(dǎo)體本身的成本正在下降。這主要得益于新興聚變能行業(yè)的需求旺盛，正尋求使用超導(dǎo)材料來建造聚變反應(yīng)堆中的強(qiáng)大磁體。一些初創(chuàng)公司如VEIR正在開發(fā)新的技術(shù)，在不增加占地面積的情況下，比傳統(tǒng)線路更多的電力，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離高效輸電。VEIR的方法是在沿電線每隔約一公里處設(shè)置站點(diǎn)來回收液氮，這種“開環(huán)”系統(tǒng)大大提高了冷卻效率。
盡管超導(dǎo)電力線具有諸多優(yōu)勢(shì)，但其高昂的制造和冷卻成本仍是制約因素。此外，對(duì)于高溫超導(dǎo)線路的維修、工人培訓(xùn)等問題也需進(jìn)一步研究和解決。電網(wǎng)作為重要的能源基礎(chǔ)設(shè)施，其綠色發(fā)展對(duì)于實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)具有重要意義。超導(dǎo)電力線的應(yīng)用有助于減少電網(wǎng)中的能源損耗、提高輸電效率、降低電網(wǎng)擴(kuò)容成本，從而推動(dòng)電網(wǎng)向更加綠色、高效、可持續(xù)的方向發(fā)展。
綜上所述，超導(dǎo)電力線在助推電網(wǎng)綠色發(fā)展中具有廣闊的應(yīng)用前景和重要的戰(zhàn)略意義。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的逐步降低，超導(dǎo)電力線有望在未來得到更廣泛的應(yīng)用和推廣。
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