電力傳輸領(lǐng)域的技術(shù)革新話題熱度一直很高。
據(jù)悉美國VEIR公司計劃在2026年大規(guī)模試點(diǎn)他們的超導(dǎo)輸電技術(shù),一下就把大家伙的胃口吊起來了。
很多人更是好奇,超導(dǎo)輸電變成現(xiàn)實(shí)的話,是不是意味著我們國家引以為傲的特高壓輸電技術(shù)就要被淘汰了?
先說說這個超導(dǎo)技術(shù),它的核心賣點(diǎn)就是沒電阻也幾乎沒有損耗,電流在里面跑,損耗特別少,能大幅度提高能源利用效率。
電力作為重要的基礎(chǔ)能源,各個國家都很關(guān)注這方面技術(shù),所以這幾年全球在超導(dǎo)材料上的研究真是各種突破,時不時就有一些新聞傳出。
之前有個來自亞洲的團(tuán)隊,就說他們研究出了一種在室溫,常壓下就能超導(dǎo)的材料,消息一出來,相關(guān)概念股也跟著往上漲。
不過對于這件事質(zhì)疑的聲音不少,大部分研究團(tuán)隊都說,目前還沒法完全復(fù)現(xiàn)人家的結(jié)果。
或者那個超導(dǎo)性得在很特殊的條件下才能出現(xiàn)。
與此同時還有個美國的公司也公開了類似室溫超導(dǎo)的說法,但同樣是雷聲大雨點(diǎn)小,具體數(shù)據(jù)遲遲沒能拿出來。
在這些噱頭后面的是實(shí)實(shí)在在的科學(xué)進(jìn)步。
就在2024年8月,美國一所大學(xué)的研究團(tuán)隊,就在一種超導(dǎo)線材上取得了新的突破,刷新了幾項(xiàng)世界紀(jì)錄。
比如在不同磁場和溫度下,它能承載的電流密度和釘扎力都達(dá)到了前所未有的高度。
他們造出來的超導(dǎo)薄膜,厚度只有頭發(fā)絲的幾1%,但是能傳輸?shù)碾娏?,卻比商用產(chǎn)品還要強(qiáng)勁。
這說明現(xiàn)有的高溫超導(dǎo)材料,還有很大的進(jìn)步空間,而且性能提高了未來成本也就有可能降下來。
而中國在這方面也沒閑著,一些頂尖大學(xué)的物理學(xué)家們這兩年也在鎳氧化物超導(dǎo)體等高溫超導(dǎo)材料上,不斷有新的發(fā)現(xiàn)。
像在液氮溫度下找到新的超導(dǎo)體系等,這都說明咱們在這個基礎(chǔ)研究領(lǐng)域也是世界領(lǐng)先的。
VEIR公司瞄準(zhǔn)的就是實(shí)打?qū)嵉母邷爻瑢?dǎo)技術(shù),他們不研究室溫超導(dǎo),而是專注于把現(xiàn)有的高溫超導(dǎo)體,用液態(tài)氮冷卻到它能超導(dǎo)的極低溫度。
辦法也很聰明,設(shè)計了一套所謂的開環(huán)系統(tǒng),就是沿著輸電線每隔一公里左右,就設(shè)一個站點(diǎn)來回收液態(tài)氮。
這樣一來超導(dǎo)電纜就能在高壓線十倍的電流下工作,而且?guī)缀趿銚p耗。
同樣的電量,用超導(dǎo)電纜傳輸,不僅占地面積小,還能大大提升效率。
要是成功了,真是電力傳輸?shù)奈磥怼?/strong>
2023年VEIR公司就在美國試著鋪設(shè)了一條30米長的試驗(yàn)線路,網(wǎng)傳傳輸能力是傳統(tǒng)線路的好幾倍。
這新的突破當(dāng)時讓大家對2026年的大規(guī)模試點(diǎn)充滿了期待。
不過再好的技術(shù),要從實(shí)驗(yàn)室到老百姓的家里還有不少問題。
超導(dǎo)輸電技術(shù)目前最大的攔路虎就是成本,要維持那么低的溫度,得有一套復(fù)雜的冷卻系統(tǒng),而且得持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),這本身就是一大筆開銷。
液態(tài)氮也不便宜,而且運(yùn)輸和循環(huán)利用起來,都需要大量的投入,更別提那些高性能的超導(dǎo)材料本身還特別貴。
怎么把這些成本降下來,讓它變得經(jīng)濟(jì)劃算,是擺在面前的一道大難題。
而且技術(shù)再先進(jìn),也得經(jīng)得住考驗(yàn),在那種極端低溫下工作的設(shè)備,對可靠性的要求特別高。
萬一出點(diǎn)岔子,比如碰到極端天氣,維修起來不像傳統(tǒng)電線那么簡單,需要非常專業(yè)的技術(shù)和高昂的花費(fèi)。
超導(dǎo)電纜要大規(guī)模鋪開,怎么跟現(xiàn)有的電力系統(tǒng)兼容,怎么適應(yīng)不同地區(qū)的氣候環(huán)境,這些都是很大的問題。
而且也別覺得超導(dǎo)技術(shù)強(qiáng)的可怕,畢竟中國在電力輸送領(lǐng)域早就有了一張王牌,那就是特高壓輸電技術(shù)。
這個技術(shù)不一般,能在幾千公里外把發(fā)電廠的電直接送到老百姓家里,中間損耗特別小,而且傳輸?shù)碾娏看蟮皿@人。
中國在特高壓領(lǐng)域的突破,不僅是技術(shù)上的創(chuàng)新,更是在實(shí)際應(yīng)用中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。
甚至在特高壓技術(shù)的國際標(biāo)準(zhǔn)制定上都有了話語權(quán)。
這項(xiàng)技術(shù)也不是隨便就能被取代的,一方面它解決了國家最大的一個能源難題,那就是能源生產(chǎn)地和消費(fèi)地距離太遠(yuǎn)。
像西北那些風(fēng)力,太陽能資源,或者西南的水電,要輸送到東部沿海地區(qū),那都是上千公里的距離,特高壓就是為此量身定制的。
它的超高電壓能把傳輸損耗降到最低,同時承載巨大的電量,這是目前任何其他技術(shù)在如此大規(guī)模和長距離上都無法比擬的經(jīng)濟(jì)和效率。
更重要的特高壓已經(jīng)是個非常成熟,經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)的技術(shù)。
國家已經(jīng)投入了大量資金和人力,建設(shè)了多條特高壓線路,這些線路運(yùn)行多年,積累了豐富的建設(shè),運(yùn)行和維護(hù)經(jīng)驗(yàn)。
這不像超導(dǎo)輸電,雖然前景喜人,但目前還處于試點(diǎn)階段,還有很長的路要走。
在可預(yù)見的未來,特高壓仍然會是中國甚至全球遠(yuǎn)距離大容量輸電的頂梁柱。
不過國家在電力技術(shù)發(fā)展上也沒“偏科”,在超導(dǎo)輸電這個新興領(lǐng)域,也在積極探索,提前布局。
未來電力傳輸?shù)母窬?,很可能不是你死我活的淘汰賽,而更像是一場?qiáng)強(qiáng)聯(lián)手的雙軌制。
一方面特高壓輸電技術(shù),可能憑借著在遠(yuǎn)距離,大容量輸送上的成熟經(jīng)驗(yàn)和獨(dú)有優(yōu)勢,繼續(xù)扮演國家能源大動脈的角色。
另一方面隨著超導(dǎo)輸電技術(shù)成本的下降和技術(shù)的成熟,可能會在城市中心,工業(yè)園區(qū)等對空間效率和能耗要求極高的地方大顯身手。
這兩種技術(shù)完全可以做到互相補(bǔ)充,讓大家的生活更方便。
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