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Tres Amigas国家可再生能源枢纽项目将美国三大主要电网连接起来实现电力分配储存更科学化


 用埋在地下的超低温电缆来代替架设在高空的输电线然后将太阳能风能等可再生能源电力长距离有效运输这是美国专家日前提出的电力运输方式


 美国广阔的平原和沙漠地区有大量的风能及太阳能但是如何将这些距离人口稠密区很远的可再生能源运输到需要它们的城市同时不破坏沿途的风景以及避免惹上高架输电线建设的官司却是给倾向绿色环保的公共事业公司提出的一个巨大的难题在大型可再生能源项目真正站稳脚跟之前必须建起成千上万公里的高空输电线但输电线的建设多年来却在美国饱受争议很多人都诉诸法律途径要求输电线不要建在自家后院薄


 为解决电力公司与高架电线反对者的矛盾美国可再生能源国家枢纽的项目Tres Amigas首席执行官哈里斯提出了一个开创性的计划使用地下超低温超导电力电缆它既能逃离人们的视线也能提高电力运输效率

 超低温超导电缆

 在长距离地下电力运输中Tres Amigas使用的超导电缆含有超低温特殊材料能让电缆的电阻降为零极大提高电力运输效率该电缆输电低中Only的能源耗损来自电缆的冷冻电缆必须保持超低温据估计与难看的地上运输线路相比地下超导电缆的能源浪费率将减少7% 超低温超导电缆是由美国zui大的超导电缆生产商美国超导公司生产截止目前由该公司生产的超低温电缆已经在纽约长岛电力局美国电力公司以及美国国家电网公司此前开展的一些小型项目中得接用目前世界上大约有二十多个电站依赖于超导电缆但它们通常是将距离在1公里以内的两个或两个以上发电站连接起来从未应用到长距离运输当中Tres Amigas将成为远距离超低温超导电力运输的惹薄

 美国超导公司总裁兼常务总经理丹尼尔迈克盖Daniel McGahn说我们注意到超导电缆已经在全球进入商业化阶段这坏并不局限于美国在美国超导公司的工厂里工人已经开始制造超低温超导电缆制作过程如下首先用高温超导氧化物及价格昂贵的铜生产扁平的金属带子随后将它切割成薄平的条状物zui后这些条状物被美缠绕在装有液态氮气的圆管周围形成超低温超导电缆液态氮气能将电缆的温度降至-346华氏度-210摄氏度

 工作人员解释之所以超低温能增加电缆的导电效率是因为通常条件下电子的移动不受限制在随意移动时电子之间会像碰碰车一样发生碰撞产生热量造成能量损失但在超低温情况下电子便会进高速公路模式保成对地往相同的方向移动避免了发生碰撞的可能性从而也避免了电子之间发生碰撞而造成的能量损失

 据美国能源部估计如果消除因传统铜制电线的传输效率低下而带来的损失每年可以节省160亿美元同时为长距离运输风能和太阳能铺平缆说到超低温超导电缆的成本问题时美国超导公司介绍价格缺口正在渐渐被填补公司zui近的环白皮书里表明输电能力达5000兆瓦的超导电缆每千米的成本为800万至1300万美元这与传统的765千伏电线千米成本基本持平后者为700万至1000万美元

 地下超导电缆还有一个优势修建130英尺高的高架电线来长距离运输可再生能源对新墨西哥州的钱袋是一个严峻考验很大一部分成本都来源于新墨西哥州的一些邻用ǣ他们将会提起诉讼避免可再生能源项目或电力连接线破坏自己的名胜古迹自然风貌等这种别在我后院架电线的心理会让美国可再生能源的发展遇到极大的障碍同时速度本放缓

 国家可再生能源枢纽项目

 Tres Amigas超级变电站枢纽工程位于新墨西哥州克罗维斯地区去年10月美国超导公司的超导输电通道被Tres Amigas选用公司将为项目提供输电规划服务超导线材及超导电缆低场

 此枢纽的亮点是首次连接美国的3个电网以满足新能源传输的增长需求并增强电网的可靠性目前美国的3个电网即东部电网西部电网和德克萨斯电网之间的电力传输是通过交流电输电线实现的然而任何两个电网低之间的电力传输只能够通过特殊的电力电子变电站实现首先在变电站内将一个电网内的交流电转化为直流电然后在电流到达邻近的电网前再将直流电转回到交流电目前虽然两个电网间已有少数几个较小的双边直流接口 保但三个电网从来没有通过一个低连接过

 Tres Amigas可再生能源枢纽将会是一个好几英里的三切超导输电通道能够在3个电网内传输和平衡几千兆瓦的可再生能源每个电网的多根输电线将会通过多个交流/直流变频器向Tres Amigas超级变电站输入或输出电力每根输电线都和直流超导电缆相连作为一个平衡主体Tres Amigas将会帮助确保3个电网内多个可再生能源电力资源向美国加拿大和墨西哥输电过程中的效率和可靠性

 Tres Amigas超级变电站还会扮演电力市场枢纽的角色促进美国3个电网间电力的买卖而这在今天是不现实的风力发电太阳能发电水力发电及地热能发电等目前还没有并入电网日后zui终客户可以通过Tres Amigas超级变电站从多个电网购电例如太阳能丰富的地区在夜晚没有阳光的时候将能够从风能丰富的地区购买电力作为一个商业输电低常Tres Amigas将会对使用电力枢纽目户收取一定的费用

 新墨西哥的州土地管理局已经向Tres Amigas公司授权租赁1.44万公顷的土地用于修建此低场Tres Amigas公司正在向联邦能源管理委被就从德克萨斯电网连接到Tres Amigas的输电线不会受到该委被的司法介入及Tres Amigas可以作为商业输电企业运营实体进行备案

 超导输电管线结合了传统的地下通道施工技术和两个高然补的电力技术直流超导电缆和多终端电压-资源交流/直流电力变频器形成了一个易于选址和接入的地下高容量输电通道此通道十分高效并且可控性强比其他相竞争的技术更安全并且在国内输电时避免了成本分摊的问题

 Tres Amigas枢纽将是目前世界上使用超导电缆量zui大的工程它就像一个交通不能在瞬间从3个独立电网中调集5000兆瓦的电力补充到不中并将这些电力调配到需要它的任何电网中去

 
 
   
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