美國(guó)將在智能電網(wǎng)中推廣應(yīng)用超導(dǎo)電纜
在打造智能化電網(wǎng)的進(jìn)程中,美國(guó)計(jì)劃使用超導(dǎo)輸電技術(shù)而并非特高壓輸電技術(shù),超越四個(gè)時(shí)區(qū)將全國(guó)主要電網(wǎng)連接起來(lái),以提高電網(wǎng)的安全性和電力調(diào)配能力。
由于超導(dǎo)輸電無(wú)需高壓,可將輸電損耗、電磁污染、占用走廊寬度降至最低,真正代表了世界最先進(jìn)的技術(shù)方向。美國(guó)紐約長(zhǎng)島電力局(LIPA)與美國(guó)超導(dǎo)公司更聯(lián)合建設(shè)的世界上第一條高溫超導(dǎo)(HTS)電纜已于2008年4月22日投入商業(yè)運(yùn)行。這一超導(dǎo)輸電系統(tǒng)在滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能夠滿足30萬(wàn)戶家庭的用電需求,僅由三根138千伏的電纜組成。相比同樣粗細(xì)的銅導(dǎo)線,他們的輸電能力高達(dá)150倍。盡管這一工程造價(jià)昂貴,但是新型超導(dǎo)電纜的造價(jià)將降低五分之四,輸電纜溝的寬度僅為一米左右。它的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是這種電纜能夠防止由電網(wǎng)短路造成的故障電流。超導(dǎo)體有一種天生的電流限制能力,一旦電流增強(qiáng)到一定程度,它們就會(huì)失去超導(dǎo)性而變得像普通導(dǎo)體一樣有電阻,使電流衰減。因此,該技術(shù)也得到美國(guó)國(guó)土安全部的支持。
智能電網(wǎng)的核心技術(shù)是數(shù)字化電網(wǎng)、分布式能源系統(tǒng)、信息化家電和蓄能式混合動(dòng)力交通工具,美國(guó)在此已經(jīng)進(jìn)行了大量技術(shù)準(zhǔn)備。美國(guó)《財(cái)富》雜志說(shuō),政府和業(yè)界研究估計(jì),隨著配電系統(tǒng)進(jìn)入計(jì)算機(jī)時(shí)代,現(xiàn)代化的數(shù)字電網(wǎng)將使美國(guó)能耗降低10%,溫室氣體排放量減少25%,并節(jié)省800億美元新建電廠的費(fèi)用?!都~約時(shí)報(bào)》刊文稱,美國(guó)能源部西北太平洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究結(jié)果表明,僅使用數(shù)字工具設(shè)定家庭溫度及融入價(jià)格信息,能源消耗每年可縮減15%。若推廣使用需求側(cè)監(jiān)控系統(tǒng)20年,則在建設(shè)、維護(hù)、運(yùn)營(yíng)電廠、變電站和電網(wǎng)方面節(jié)省700億美元,這其中40%的費(fèi)用節(jié)省于發(fā)電,相當(dāng)于30個(gè)大型燃煤電站無(wú)需投建。