麻省理工初创公司VEIR,已经开发了一项革命性的输电技术,利用超导电缆和先进的冷却系统,来提高输电容量,可以比传统线路提高5到10倍,这将有可能重新定义未来的能源分配。
麻省理工这项技术,已进行了多年开发,2022年在沃本市,建设了一条30米长,标准电杆间距的测试线路,可以在电缆面积和电压相同的情况下,传输比传统线路高5到10倍的电力,电流达到了4000安培。目前这项技术已经可以传输,高达400兆瓦的容量,电压高达69千伏,未来版本将扩展到,更高电压和数千兆瓦,包括直流(DC)线路。
我们都知道超导电缆,可用于无损耗的电力传输,但在室温超导体,迟迟没有进展的情况下,所谓的高温超导,也需要将电缆冷却到极低的温度,这为远距离输电,带来了极大的挑战,那么麻省理工是如何实现的呢?
根据该公司网站的介绍,关键就在于两大技术。
第一项技术是高温超导带。该公司表示,他们的输电线是利用了核聚变行业,数十年来在高温超导带,和其他材料开发方面的进步,我估计这个高温超导带,应该就是钇钡铜氧化物胶带,可以在液氮中达到临界温度,被用于麻省理工CFS公司的,托卡马克装置Sparc,中国的全球第一台,全高温超导托卡马克,能量奇点的洪荒70,也采用了这种HTS高温超导胶带。
第二项技术更为关键,在前几代使用复杂的,闭环主动氮气冷却系统的基础上,他们开发出了简单的,开环被动氮气冷却系统,该系统通过分布式蒸发,每千克液氮可提供20倍的冷却功率,降低了系统复杂性,减轻了导体重量,并减少了超导电力线的总体成本。
具体来说,VEIR通过让氮气,流过环绕超导电缆的真空绝缘管道,使钇钡铜氧化物达到临界状态,从而实现零电阻和零电流。此外,在一些输电塔上,还将使用热交换装置,以保证整个系统保持低温状态,确保其稳定性和可靠性。
VEIR的目标是在2026年,进行大规模的试点,或将为未来可持续能源的,基础设施建设奠定坚实的基础。
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