特高压被替代?美高温超导再下一城,2026年超导输电大规模试点

人猿奇妙宇宙 2024-09-12 15:14:46

高温超导被视为凝聚态物理“皇冠上的明珠”,它可以广泛地应用于能源传输、医学、交通、量子计算等领域。

近日,《自然·通讯》杂志上发表了一篇美国在高温超导方面研究成果,一项基于稀土钡铜氧化物(REBCO)的超导线材被制造成功,为目前世界性能、性价比最高的高温超导材料。该成果由美国纽约州立大学布法罗分校的研究团队公布,并极有可能在美计划的2026年超导输电大规模试点派上用场。

“低温超导”与“高温超导”

大家都知道,超导输电就是利用超导材料在特定条件下(通常是极低温度下)电阻为零的特性来进行电力传输,它可以使能量无损耗地流动,这对人类能源输送来说,是一场伟大的革命。

低温超导材料(LTS)通常需要冷却至接近绝对零度(-273.15°C),如液氦冷却下的温度(约-269°C),才能表现出超导性;而高温超导材料(HTS)可以在相对较高的温度下,如液氮冷却下的温度(约-196°C),实现超导状态。高温超导材料的临界温度更高,使得其实用性更强。

美国“高温超导”取得突破 

美国研究团队宣布,团队的HTS导线能够在更广的温度范围内展现出卓越的电流承载能力。在低温下,比如4.2开尔文(约-269°C),并在没外部磁场干扰下,每平方厘米可承载1.9亿安培电流,而加了7特斯拉的强磁场,仍能承受9000万安培的电流,这表明,该导线即使在强干扰下,仍然具有高效电流传输能力。

而温度升高到20开尔文(约-253°C)时,在7特斯拉强磁场下,仍能承载超过6000万安培的电流,20K这个温度点对于未来的商业核聚变应用尤其重要,因为它接近于核聚变反应堆预期的工作温度。

启动“大规模超导输电”试点

美国麻省理工初创公司VEIR,在超导电缆和先进冷却技术方面,已经进行了多年测试,2022年的沃本市,就建了一条长30米的超导测试电路,结果输电容量比传统线路高出5到10倍,电流达到了4000安培,容量到达400兆瓦。

时至今日,美国高温超导再下一城,如果用上刚刚突破的稀土钡铜氧化物高温超导线路,未来可扩展到数千兆瓦和更高的电压。根据该公司发言人阐述,2026年大规模试点的自信,来自于其取得的两大关键技术,高温超导带和闭环主动氮气冷却系统。

我国“特高压”如何应对

我国在特高压输电领域,在世界范围内的成就有目共睹,它可以说是世界电力行业史上的一张响亮的名片。它不但传输效率高、距离远、容量大,而且安全可靠。

“特高压”,顾名思义,它的电压特别高,即交流电超过800千伏,直流电超过±1100千伏,这种高压可以穿越数千公里输入电流,几乎不受限制。

如果超导输电远距离、大容量传输实验成功,那么我国的特高压是否会被新式输电方式淘汰呢?超导输电和特高压输电各有优势,至少几十年内不会被取代,为何这么说呢?

首先,超导输电零电阻的特点,使得它在城市电网和高密度电力需求区域特别有用。然而,即使现在的高温超导,也需要低温冷却,这就增加了建设和运营成本。

另一方面,特高压输电技术已经在中国乃至全球范围内得到了广泛应用,它能有效减少远距离输电过程中的损耗,并且能够传输更大容量的电力。特高压技术的基础设施建设已经很成熟,超大规模的电网结构,在短期内是很难被完全取代的。

另外,我国在超导电力传输领域也处于世界前列,去年7月,我国中山大学王猛教授团队在《自然》上公布了发现的高温超导材料,能在-196°C的液氮温区实现超导的镍氧化物超导体。

因此,未来这两种技术将会根据各自的适用场景继续共存,并且相互补充,共同支撑起我们的电力网络。为我国各行各业乃至世界电力系统服务。

结语

无论谁在超导能源传输取得成就,都将是人类能源历史上的一次伟大革命,VEIR的大规模超导试点目标,或将为人类未来的可持续能源应用,基础设施建设奠定基础。





7 阅读:3595
评论列表
  • 2024-09-12 20:13

    PPT的东西,是不是假药停过去这几年攻克的[笑着哭]?

    h2023 回复:
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    lee 回复:
    ppt技术输出,你想多了,就是引进人家的。
  • 2024-09-12 17:39

    要是2026年丑国没有大规模超导输电,小便就直播吃翔。

    h2023 回复:
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  • 柏油 37
    2024-09-12 17:51

    现在PPT也能舔了是吧?

    h2023 回复:
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  • 2024-09-12 20:16

    看标题直接举报就没错了[得瑟]

  • 东东 29
    2024-09-12 21:00

    可以领狗粮了

    h2023 回复:
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  • 2024-09-12 22:59

    超导几十年内成不了气候。

    h2023 回复:
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  • 2024-09-12 21:45

    无线电力传输才是未来攻克的关键。

    与狼共舞 回复:
    无知不可怕,但是无知又不谦虚就无可救药……
    一个人的坚守 回复: 与狼共舞
    自知自己读了些书,就觉得懂很多?可惜,你的“肠胃”不好,无法将知识转化为“能量”。
  • 2024-09-12 23:27

    我知道的实际超导应用,除了磁共振仪器外,就是用在水电站或大的火力发电站发电机输出线上。距离不长,但确实好用。我理解就是那里低温有保障,又是低压大电流(和传输的高压相比),降低损耗就相当于节约钱了。而且,不用超导线,用铜线,那得多粗的铜棒子!

  • 2024-09-13 04:50

    PPT都能舔啊,而且这东西连理论的可能性都没有,说是超高温超导,这个超高温其实也是零下两百多度,你室外能有这条件?做梦呢。现在的自媒体为了流量,什么都能吹

  • 2024-09-12 23:46

    明珠太多了,到底还值钱不嘛?

  • 2024-09-12 23:24

    现在所谓的高温超导也是零下一百多度,大规模民用净扯淡,而且没有必要

    用户16xxx50 回复:
    如果是萍果弄的三屏手机我赌你会马上认马斯克当爸爸
    风车 回复: 用户16xxx50
    脑残,我一个都不买。。我只买999的小米
  • 2024-09-13 09:48

    美国技术能在美国实际应用吗?连个高铁都无法顺利建设,不算后边财团,光是各种什么环保组织,LGBT组织冒头出来要钱,不给钱就诋毁宣传、游行示威,就这样的国家怎么发展。

  • 2024-09-12 17:13

    2026年能不能试点不知道,但说大规模试点那就是扯蛋。。。。。

  • 2024-09-12 20:06

    继续吹

  • 2024-09-13 00:07

    常温超导才行吧?

  • 2024-09-13 09:13

    自从贾跃亭过去后,美国通过PPT拉融资这方面越来越强了,这玩意连个外行都看得出来,超远距离传输上成本毫无优势,用在充电桩上我觉得可以,毕竟以后充电桩功率越来越高,用铜线只会更粗,用这玩意就可以把线做细,让人拿得动充电枪

  • 2024-09-13 07:28

    等到30℃能实现超导,再来说远距离输电。。[笑着哭][笑着哭][笑着哭]1千公里的输电线路,不知道输的电够不够维持1千公里所需要的液氮温度[笑着哭][笑着哭][笑着哭][笑着哭]

  • 2024-09-13 07:37

    开始扯淡,超导应用?还大规模?替代超高压?几十年内别想。

  • hr 4
    2024-09-13 10:13

    小便造谣

  • 2024-09-13 06:47

    几百上千公里电路零下200度 即便做到了得需要多大成本?

    奔跑的蜗牛 回复:
    建设成本只是其中的一小部分,主要是运行成本太高了。
  • 2024-09-13 09:41

    稀土,,,熊猫说这玩意儿我熟。[笑着哭][笑着哭][笑着哭]

  • 2024-09-13 08:43

    人体的神经元就是高温临界超导。

  • 2024-09-13 07:49

    贾跃亭过去把美国人教坏了。

  • 2024-09-13 12:09

    稀土管控,禁止输美

  • 2024-09-13 17:42

    相同传输功率电压降低电流就会增大,电流太大断路器就开断不了,而且超导线路肯定比现在的钢芯铝绞线贵的多得多,所以超导用于电网作用有限,商用可控核聚变发电除外

  • 2024-09-13 08:55

    配图里的是个阿三!就不要舔了撒

  • 2024-09-13 18:11

    我信个👻

  • 2024-09-13 08:44

    发电机,母线还可以,远距离没戏。

  • 2024-09-13 08:11

    美国要先统一了电网标准再说

  • 2024-09-13 07:13

    你以为超导可以远距离传输吗?成本是多少?

  • O_O 2
    2024-09-13 05:54

    请说说技术成本材料成本 30米真长啊

  • 2024-09-13 08:48

    大漂亮全国换的话不得一二十年啊!😂😂😂

  • 2024-09-13 10:35

    没有稀土,丑国无法实用化

  • 2024-09-13 08:45

    能普及吗

  • 2024-09-13 18:01

    大家都知道,有人专画饼有人专造饼

  • 2024-09-13 07:56

    真心看不懂,-263℃ 是高温?

  • 2024-09-12 17:12

    有竞争才有进步[呲牙笑]

  • 2024-09-13 09:05

    高温这个词都得研究透了才行,传导再说吧。

  • 2024-09-13 01:34

    16亿这么快?

  • 2024-09-13 07:41

    实验室数据是一回事,大规模应用是另一回事,实验室不能用的高科技多了去了

  • 2024-09-13 15:54

    哗众取宠的反智网文

  • 2024-09-13 10:29

    恭喜大漂亮

  • 2024-09-13 08:06

    还敢乱搞PPT?胆挺肥啊[笑着哭]

  • 2024-09-13 09:03

    就目前技术而言还达不到常温超导的,实用还差个万里。

  • 2024-09-13 19:47

    零下两百多度还叫高温超导?就硬吹呗[吃瓜]

  • 2024-09-13 09:40

    是前几年那个阿三团队研发的吗?[呲牙笑]

  • 2024-09-13 13:58

    不如研究大规模无线输电,继续实现特斯拉的梦想

  • 2024-09-13 16:42

    美国都是私营电力公司,不会有哪家投入这么多去搞远距离输电的

  • 2024-09-13 18:01

    估计我们这辈子都看不到常温超导材料的问世

  • 2024-09-13 11:25

    [得瑟][得瑟]

  • 2024-09-13 11:21

    我靠!30米输送距离!输出到小编嘴里了吗?电的小编胡言乱语,满嘴喷粪!