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超导电缆：智能电网的利器

目前最大的发电挑战之一是如何高效地接入距急需能源的城市有较长距离的可再生能源--举例来说，美国西南地区的太阳能发电基地产生的电力接入西海岸城市中心，或内蒙古草原上产生的风电输送到北京。

今天的“哑”电网主要依赖地面上的铜缆将电能远距离输送给最终用户。使用铜缆的问题是能量泄漏率很高。平均来说，传统电网由于铜线固有的电阻要损失7%至10%的电能。这相当于有大量温室气体被排放到大气中。

超导电缆输送电能时基本上没有电能损耗，而且超导电缆输送的电能要比相同尺寸的铜缆大10倍。不过虽然高温超导(HTS)电缆有可能成为下一代输电线，但也面临许多障碍，最大的问题是高成本，并且需要低温冷却。

首批超导电缆都安装在美国。2006年，美国国家电网和美国电力公司分别在纽约州的奥尔巴尼市工厂和俄亥俄州的哥伦布工厂安装了分布式电压高温超导电力线。2008年，美国长岛电力公司(LIPA)在它的Holbrook工厂安装了高温超导输电线。这个2000英尺长的LIPA电力线系统使用巴黎Air Liquide公司的液化氮冷却系统进行低温冷却。

纽约长岛电力公司在2008年4月启用的全球第一个超导输电线系统中使用了美国超导公司的高温超导电线。在满负荷情况下，这个系统可以输送高达574兆瓦的电能，可给30万户家庭供电。

照片来自AMSC公司

但随着美国能源部超导资金的减退，目前大多数新的演示项目和安装工程都在中国、韩国和欧洲等海外地区，美国超导(AMSC)公司超导电缆和系统业务部管理总监Jack McCall表示。

美国超导公司的Amperium电线(右)能够传导的电流比同样粗细的铜线高出100倍。与铜线不同，Amperium电线的电阻为零，因此在电力输送过程中没有电能损耗。

照片来自AMSC公司

例如，今年4月，美国超导公司宣布其高温超导电缆在中国甘肃省白银市的一个变电站顺利完成安装。今年夏天北京地区将安装第一根美国超导公司的高温超导输电电缆。

就像中国一样，韩国也有许多在建试验项目使用了美国超导公司的超导电缆。去年10月，美国超导公司宣布向韩国的LS Cable公司销售了300万米的超导电线，后者将制造高温超导电缆并在济州岛的韩国高规格智能电网项目中安装使用。另外，美国超导公司也在提供高温超导电缆以替代首尔的铜缆。无需安装任何新的电路，高温超导电缆的输电能力就可以增加6倍，McCall公司指出。