美国超导输电绕过中国"特高压技术"?真当国家电网是吃干饭的呀!

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本文所述内容,皆有官方可靠信息来源,赘述于本文结尾。& j& [7 q( K3 p% `5 Y0 a
前言) L5 c9 W- u- V" v, U2 ]

. b- x$ P" \1 I; R) x" ~最近,一则关于“美国麻省理工校友创办公司VEIR研发出超导输电技术”的消息,在国内引发了不小的震动。& [: g1 [1 Q) Z0 l
有媒体甚至声称,美国靠这项技术在输电领域"弯道超车",一举超越了中国的特高压输电。
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" P2 I0 b; h" [在这之前,中国是当之无愧的特高压输电领域的领跑者,在世界范围内具有绝对领先优势,而这家号称要"超车"的美国公司,其技术参数和实际表现又如何呢?我们真的要担心国家电网多年积累的雄厚实力,会被一个初创公司轻易超越吗?
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美国创企玩起了"低温超导"
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科技创新的浪潮中,一家名不见经传的美国初创公司VEIR,最近因一项听起来有些"离经叛道"的技术而引发了广泛关注。- v" A' J! H: c& r' H
这家由麻省理工学院校友创办的公司,竟然声称研发出了一种超导输电技术,号称可以将电力传输能力提升5到10倍之多。
4 y  s3 b3 w6 S% a1 i- l这样的说法着实令人吃惊,要知道在输电领域要实现这样的飞跃,可不是一件容易的事,那么VEIR公司的技术究竟是如何实现的呢?4 C. O4 \/ Z1 u( [, I
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原来,他们利用了一种叫做"低温超导"的物理原理,通过给超导材料"降温",将其冷却到极低的温度,就能让电子在材料中的流动阻力降到几乎为零,从而大幅提高输电效率。
& h0 A5 f' s  ~* K) ?8 Y/ M而VEIR公司采用的制冷介质,正是大家餐桌上常见的"液氮"5 \, F# n* N) y. ^7 q: T; I! m
液氮,学过一点化学的人都知道,是氮气的液态形式,它的沸点极低,只有零下196摄氏度。; ]0 @) H" J. @) \. o4 m! s
将超导材料浸泡在液氮中,材料的温度就会迅速下降,电阻也随之降至很低,这就是VEIR公司技术的奥妙所在。2 v& S* }! \9 A# Q; x
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- K! a: a; j! ?, X据介绍,VEIR公司研发的超导电缆,在常温下由液氮持续冷却,使得电缆内部始终处于超导状态,这种设计巧妙地规避了超导材料必须在极低温度下才能工作的限制,使得超导输电有望在实际工程中得到应用。
7 \% n* [- H+ J按照VEIR公司的说法,他们的超导电缆系统,在69千伏电压等级下,初期就能实现400兆瓦的输电容量,未来有望进一步提升到数千兆瓦的量级。
$ K( s- A% P# Y9 R如果这一切都能实现,无疑将是输电技术的一次革命性飞跃,毕竟常规输电线路的容量提升空间非常有限,而超导技术的潜力却几乎是无限的。
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* A# ^) B/ \& V6 K! f/ @所以此消息消息一出,立即在业内引发了极大反响,一些媒体更是发出了"美国超导输电实现弯道超车"的惊呼,仿佛VEIR公司的技术已经超越了中国在特高压输电领域的领先优势。
" H& k) i0 p% w. _甚至还有人大胆预测,借助超导技术美国将有望在电网建设方面反超中国,重新夺回全球电力强国的桂冠。
$ z5 }) t. ~/ P- P: B. T  N然而,事情真的像外界想象的那么简单吗?) ?8 x. u  z% K7 O1 x6 }
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看似美好的设想,背后有多少"猫腻"?7 E4 ^+ A1 E) U3 G# Z
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在VEIR公司描绘的美好蓝图背后,人们似乎看到了超导输电技术的无限前景。
5 ~- c! e6 y% t0 R然而,当炫目的技术光环褪去,再仔细审视这个项目时,不禁要问:这个看似完美的设想,背后是否隐藏着一些不为人知的"猫腻"?0 R2 \1 l: \  @" r8 B' Q

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首先,让我们来看看VEIR公司的技术路径。
* E) u: f+ G: W: v7 ?/ _" R他们声称利用液氮给超导材料"降温",从而实现零电阻输电。这个思路本身并无问题,低温超导技术在物理学界由来已久。0 L! X4 C0 a- ?, S
但问题是为了维持超导状态,液氮必须不断蒸发,带走材料的热量,而蒸发掉的氮气,又需要经过特殊设备重新液化,这个循环过程中到底要消耗多少能量?7 a8 ]$ Q3 y! ]' F. U& ~2 V+ I
VEIR公司对此却只字不提。5 W) M5 Q6 c4 _9 v- J
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要知道,超导输电研究的初衷,就是为了降低电能在传输过程中的损耗,如果为了维持超导,反而要消耗大量能源,那岂不是本末倒置?& V$ b& b5 d7 `+ ^
更何况,液氮的制备和储存也并非易事,工业级液氮的生产,需要庞大的制冷设备和精密的控制系统,成本不可谓不高,而这些隐性成本恐怕也没有计入VEIR公司的预算之中。! x! e9 F1 f  b# l
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其次,VEIR公司对技术前景的乐观预期也存在一些质疑。
7 [3 b4 Y2 N7 r2 j& _$ O+ R根据其披露的信息,他们的超导电缆在实验环境下,已经能够实现400兆瓦的输电容量,但实验室的理想条件,与实际工程应用的复杂环境往往有着天壤之别。7 d5 l7 o- M4 p
超导电缆能否在野外环境下稳定运行?能否经受住风吹日晒、冰雪雷击的考验?这些问题,恐怕还无人能给出肯定的答案。8 Y- r& R: `/ |, U0 I

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& H% U- t* Q! m8 e; w更重要的是,VEIR公司对未来技术发展的预测,也难免让人生疑。( c" ]+ x6 o& [0 K7 T7 I, D( u( A6 o
他们信誓旦旦地说,未来超导电缆的输电容量可以轻松达到数千兆瓦,但这样的说法似乎过于乐观了。6 \: J" k- z/ A; Q
要知道,提高输电容量并非易事,设备的绝缘、散热、机械强度等一系列问题,都需要同步解决。
' z: t# q0 L% m8 L  }$ L& k而这些关键技术,往往需要多年的工程实践来积累和验证,一家初创公司如何在短时间内解决这些难题实在令人生疑。
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4 t, B% N: T" C" X2 @& P此外,VEIR公司在商业模式上的问题也不容忽视,作为一家初创企业,他们迫切需要资本市场和公众的关注,而夸大技术优势,对未来做出美好承诺,无疑是吸引眼球的一种常用伎俩。1 ~' i6 i% G$ _3 v' c& _7 K
他们热衷于渲染"弯道超车"的概念,似乎一心要在舆论上碾压竞争对手,但在技术发展的道路上,真正的胜负手往往不是靠话语权取得的,一味追求眼前经济,而忽视扎实的研发积累,无异于舍本逐末。+ }8 O; I7 C+ t
综合以上分析,我们不难看出,VEIR公司在超导输电领域虽然取得了一些进展,但其技术路径是否经济可行、未来发展空间有多大仍然存在诸多疑问。( }. n( t4 i$ t% \
那么,面对VEIR公司的超导技术,我们应该如何看待?它真的代表了输电技术的未来发展方向吗?与之相比,中国在特高压输电领域的领先优势,是否还能得到保持?
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中国特高压:真正的"巨无霸"!
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当我们将目光从VEIR公司的超导技术上移开,转而聚焦到中国的特高压输电领域时,一个真正的"巨无霸"映入眼帘。$ [) y( l% R) p' F2 {  }
与美国公司的技术相比,中国在特高压输电领域的优势,简直就像一个巨人与侏儒的对比。
+ p; ~% y3 Z, ^! ?" r: X0 B中国一直是全球最大的电力生产和消费国,而煤炭、水电等主要能源分布不均,大部分集中在北部和西部地区。; P( V6 w8 G" }
如何将电力高效、经济地输送到东部沿海的负荷中心,一直是中国电力工业面临的重大课题。- d, R" y  J6 w" S  `2 Y, v- R; D
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为了解决这个问题,中国在上世纪50年代就开始了特高压输电技术的研究。
6 f, ~3 \/ C0 `' Z4 x3 E* g) n3 j经过几代科研人员的不懈努力,中国的特高压输电技术取得了长足进展。- @# k' W; u4 Y" ^; f0 P: a/ ]7 S: C9 R
目前,中国已经建成了一批世界领先的特高压输电工程,其规模之大、技术水平之高,令世人瞩目。- e1 [5 S4 ~' T3 c
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$ O3 H+ `+ j9 e+ z, q8 @# D"西电东送"工程为例,这条全长2000多公里的特高压直流输电线路,起点位于云南昆明,终点到达广东广州。& L3 V* r, a# p; c0 N4 X7 z' O, h
它采用了当今世界上最先进的±800千伏直流输电技术,额定输电容量高达800万千瓦,相当于6台大型核电机组的发电量。$ b7 `6 S6 V0 }3 B+ ]  g: g6 Y
更令人惊叹的是,这条输电线路的损耗率仅为7%左右,远低于常规输电线路的水平。. S9 ]' F. G+ [

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除了"西电东送",中国还建设了一大批特高压交流输电工程,这些工程普遍采用1000千伏的超高电压等级,单回线路的输电容量可达500万千瓦以上,最大输电距离超过1000公里。- @1 J3 `( J& F+ C9 I+ H
与常规高压输电相比,特高压交流可以将线路损耗降低30%以上,大幅提高了输电效率。
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中国特高压技术的领先,不仅体现在工程规模和技术指标上,更在于其形成了完整的产业链和标准体系。
7 q; S4 s1 D' U9 i2 N从设计、制造到施工、运维,中国企业掌握了特高压输电的全部核心技术。' e. O. V" ?2 m* D* q! Q
变压器、互感器、绝缘子、导线等关键设备制造领域,中国企业也已经占据了全球市场的重要份额。# S. P$ p, ]* v# A+ f6 s% D& {

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% X* q' X6 T  N8 h与此同时,中国还主导制定了多项特高压输电领域的国际标准,成为名副其实的行业"领跑者"。
  J, m, n+ q' t这些标准涵盖了特高压交直流输电系统的设计、施工、试验、运行等各个环节,为全球特高压输电项目提供了重要的技术依据。
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* X% f/ d# D* \, x' k/ \* t与美国VEIR公司的超导技术相比,中国特高压输电的优势不言而喻,中国的技术不仅实现了大规模工程应用,而且已经形成了成熟的产业链和标准体系。
" Z4 S1 P& x3 P% t相比之下,VEIR公司的超导技术还停留在实验室阶段,离商业化应用尚有很大距离。
' w! e' P8 T/ |6 _  Z5 m5 U0 K更重要的是,中国特高压技术的发展,是国家电网公司等大型国有企业和广大科研人员共同努力的结果,这其中凝聚了中国几代电力工作者的心血,体现了中国在关键领域自主创新的决心和能力。2 H/ Q* ~: c' k2 E) O+ E. z
而美国VEIR公司的超导技术,虽然看起来很美,但更多地依赖于资本市场的炒作和媒体的渲染。: m1 ?. l4 F* X5 n0 D
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) i( H* `) i: [6 N领先全球非一日之功1 L5 h0 A$ Z5 Z/ A7 M/ a

6 O" L) e) Y* A中国特高压技术的每一次进步,都离不开电力工业广大职工的辛勤付出,从设计院到制造厂,从施工现场到运维一线,无数电力人以高度的责任心和使命感,为特高压事业贡献着自己的力量。4 _. h) I7 z/ @/ k$ @
他们中有顶着烈日爬上高高的铁塔,进行线路巡检的运维人员;有在变电站内日夜值守,确保设备安全稳定运行的值班员;还有在狭小的车间内精心组装,力求零缺陷的设备制造工人。. T3 A, Q6 j5 x/ e
也正是有了他们的兢兢业业、无私奉献,中国的特高压工程才能屡创佳绩,保持安全优质运行。0 z! \1 l! ?# \4 Q& ~) A* t. Y

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8 s0 j# p* p; m2 N在中国特高压技术发展的道路上,自主创新始终是一条主线,中国电力工业深知关键核心技术是买不来、讨不来的,只有通过自主创新,才能真正掌握发展的主动权。" v! ?& F0 Z: |8 A2 V! R  |
多年来,中国企业坚持走自主创新之路,在特高压输电领域形成了独特的技术优势,中国企业用自己的技术实力,打破了国外企业的垄断,实现了关键设备和技术的国产化。
8 d7 Q2 G. {, e- L( U与美国VEIR公司急于追求"弯道超车"的浮躁心态相比,中国特高压技术的发展可谓是脚踏实地、久久为功。
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回顾中国特高压技术的发展历程,我们有理由为中国电力工业的优异成绩感到自豪。
; g" f2 R: z4 f但同时,我们也要清醒地认识到,在新一轮科技革命和产业变革中,全球能源电力格局正在发生深刻变化,中国要在更加激烈的国际竞争中赢得主动,就必须在关键核心技术上不断实现新的突破。
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参考资料:( }/ ~% u, Z: t" K' C# V
美国大型科技公司迫切要求更多电力,政府批准输电升级计划——2024-07-03·金融界
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