近期,全球能源领域有一则引发广泛的重大消息。美国麻省理

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工学院初创公司 VEIR 公布了一项突破性研究成果,宣称已研发出新一代具有革命意义的输电技术。在超导电缆和先进冷却系统的助力下,其输电量相较传统电线可提高 5 至 10 倍之多!
该消息一经传出,举世震惊。众所周知,当前国际上最先进的电力标准即为中国电网的特高压技术。我国已在该领域的顶尖特高压技术方面实现全面垄断,并成功研制出全套设备,打造出全球输电能力最强、电压等级最高的交流电输送网络。

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目前,国际上最先进的特高压技术委员会都归属中国,就连美国能源部长都不禁感慨:现在电力系统中全是中文。然而,美国这项超导输电技术一经亮相,从数据规格来看,似乎大有一举取代我国特高压技术之势。那么,所谓的超导输电真有如此神奇吗?我国特高压技术又能否继续保持领先地位呢?
【超导电缆输电】
美国麻省理工的这项超导输电技术,其开发验证早在 2022 年就已完成。当时,科研团队在马萨诸塞州沃本市建设了一条 30 米的测试线路,该线路在保持与传统电缆相同的电压和电缆面积的情况下,电流竟达到了 4000 安,是传统线路的 5 至 10 倍。
目前,该超导测试线路的最高输送电量可达 400 兆瓦,电压为 69 千伏。升级后,预计将扩展至更高的电压和上千兆瓦,并包含直流电路。VEIR 团队计划在 2026 年进行大规模试点,为未来的商业化模式奠定基础。如果项目成功,人类将迎来超导输电的新纪元。
超导电缆可用于无损耗数电,这是共识。然而,在室温超导体研究停滞不前的情况下,VEIR 是如何解决高温超导过程中电缆冷却降温问题的

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呢?这涉及到两项新技术,即高温超导带和低温冷却。
首近期,全球能源领域有一则引发广泛的重大消息。美国麻省理工学院初创公司 VEIR 公布了一项突破性研究成果,宣称已研发出新一代具有革命意义的输电技术。在超导电缆和先进冷却系统的助力下,其输电量相较传统电线可提高 5 至 10 倍之多!
该消息一经传出,举世震惊。众所周知,当前国际上最先进的电力标准即为中国电网的特高压技术。我国已在该领域的顶尖特高压技术方面实现全面垄断,并成功研制出全套设备,打造出全球输电能力最强、电压等级最高的交流电输送网络。
目前,国际上最先进的特高压技术委员会都归属中国,就连美国能源部长都不禁感慨:现在电力系统中全是中文。然而,美国这项超导输电技术一经亮相,从数据规格来看,似乎大有一举取代我国特高压技术之势。那么,所谓的超导输电真有如此神奇吗?我国特高压技术又能否继续保持领先地位呢?
【超导电缆输电】
美国麻省理工的这项超导输电技术,其开发验证早在 2022 年就已完成。当时,科研团队在马萨诸塞州沃本市建设了一条 30 米的测试线路,该线路在保持与传统电缆相同的电压和电缆面积的情况下,电流竟达到了 4000

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安,是传统线路的 5 至 10 倍。
目前,该超导测试线路的最高输送电量可达 400 兆瓦,电压为 69 千伏。升级后,预计将扩展至更高的电压和上千兆瓦,并包含直流电路。VEIR 团队计划在 2026 年进行大规模试点,为未来的商业化模式奠定基础。如果项目成功,人类将迎来超导输电的新纪元。
超导电缆可用于无损耗数电,这是共识。然而,在室温超导体研究停滞不前的情况下,VEIR 是如何解决高温超导过程中电缆冷却降温问题的呢?这涉及到两项新技术,即高温超导带和低温冷却。
首{elgydium.cn}{www.wdefojp819.cn}先,低温冷却技术是 VEIR 在前几代闭环主动氮气冷却系统的基础上研发出的更为简单高效的开环被动氮气冷却系统。该系统通过分布式蒸发,使每千克液氮能提供 20 倍的冷却功率,其惊人的冷却效率不仅降低了系统复杂性,还减少了物料成本与冷却液质量,使超导线路的总体造价大幅缩减。

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VEIR 表示,高温超导带是本公司融合了核聚变行业近十年来在高温超导带方面的进步,利用钇钡铜氧化物制造而成的 HTS 高温超导胶带。它能使电缆在液氮中轻{711822.com.cn}{www.358t.cn}易达到临界温度,实现高温超导的传说。麻省理工的托卡马克装置 Sparc 和中国的洪荒 70 都采用了这种材料。
总体而言,VEIR 通过使冷却氮气在环绕超导电缆的真空绝缘管道中流通,将钇钡铜氧化物稳定在临界状态,以实现零电阻电流的超导输电。在一些输电塔上,可以使用热交换装置来保持整个电力系统处于低温稳定状态。
实际上,将这项技术定义为高温超导是不严谨的。严格来讲,高温超导是指临界温度低于-196℃的超导体,这远低于实际室{liangfeifu.cn}{www.texq.com.cn}温。之所以称其为高温超导,是为了突出其温度比绝对零度-273.15℃要高。
超导输电的应用范围较传统输电方式更为先进广泛,例如应用于可控核聚变中。
可控核聚变的温度可高达上亿摄氏度,然而,迄今没有任何材料制成的容器能够承受核聚变的高温。科学家只能借助磁约束作为临时性容器。

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然而,要想保持磁场运行稳定,就需要消耗大量电力来驱动。在此过程中,输入的电能在抵抗磁装置内部电阻的消耗时,不仅会自身消耗电能,还会导致电阻释放大量热量{xuefuyayuanguiyang.cn}{www.wangdianzhuanjia.com.cn},从而产生严重的高温。
这就凸显出液氮的重要性,只有借助液氮的大量介入来冷却,才能确保整个设施正常运行且不发生爆炸。然而,在设备运转过程中,投入的电力往往比核聚变释放的电力还要多,长此以往,可控核聚变根本无法实现商业运营。
然而,若采用超导技术,输电过程可保持零电阻状态,设施也不会产生热量,就无需耗费大量液氮冷却液,成本将大幅降低。除可控核聚变外,超导技术还可应用于海水电解制氢、海水淡化、充电桩等项目,发展前景极为广阔。{hikaoqin.cn}{www.26530.cn}
诚然,超导输电的应用目前仅停留在理论设想阶段。即便 VEIR 团队成功实现了 30 米的超导输电,并验证了该技术的可行性,但 30 米的输送距离毕竟较短,且是在实验室环境中进行的,因此说服力有限。此外,有网友辛

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辣评论称:以美国的基建效率,恐怕要到 2100 年才能实现超导输电的商业化。
【中国特高压技术】
因此,超导输电目前仍处于起步阶段,我国特高压输电技术才是真正的电力王牌。
中国东西部城市资源分布不均衡,东部城市电{g954.cn}{www.niaohei.cn}力需求旺盛,但土地资源稀缺,难以大规模建设发电厂。而西部城市地域辽阔,油气资源和光伏风电资源丰富,但由于距离限制,无法为东部地区所利用。为了充分利用西部的电力资源,国家提出了“西电东送”战略,在西部大规模建设电厂,将电力源源不断地输送到东部地区。
特高压输电技术的发展由此催生。特高压是指交流 1000 千伏、直流±800 千伏及以上的技术,可分为直流和交流,直流适用于远距离点对点电力直达,起点和终点各设有一个交流电转换设{vkic.cn}{www.pengjinglawyer.cn}备,其优势在于节省导电材料。交流输电可织成网状终端,缺点是导线数量众多。
特高压输电具有距离远、效能高、损耗小的特点。三峡大坝的电阻损耗高达 1/3,而特高压的损耗率在不同距离下分别为 2%至 7%,几乎可

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以忽略不计。一条 1150 千伏的特高压线路的效能,相当于 6 条 550 伏超高压线路或 3 条 750 千伏超高压线路效能的总和。此外,它还能减少沿途铁塔和变电所的修建数量,同时节省导线材料。根据统计,电网综合造价{nzjh.com.cn}{www.yjft.com.cn}最多可下降 15%。
此外,特高压还具有联网效应,能够集中统筹火力、风力、水力等生产的电能,统一进行输送,提高了新能源并网消纳能力,有力推动了国家新能源转型。
特高压非百利而无一害,其有三弊:一者,设备需承受极高电压,对其工艺水平要求严苛;二者,线路周边会产生强磁场,或造成一定影响;三者,建设成本远高于传统线路。
从 2006 年到 2024 年,中国特高压建设累计投资达 1.6 万亿元,成效显著。2016 年,湖北遭遇{jianggeer.cn}{www.c209.cn}了罕见的二十年一遇的洪灾,随后在秋冬季又出现了明显的枯水期,三峡大坝的发电量短期内大幅下降。特高压电网在紧急时期为湖北输电 500 万千瓦,满足了湖北省的用电需求。截至 2020 年底,全国特高压工程累计跨省输电 1.4 亿千瓦。
我国在初步涉足电力技术核心领域时,330 千伏工程相较于外国落后 20 年,750 千伏工程落后 40 年。然而,国人知耻而后勇,踏上了漫长的

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追赶突破征程,不懈钻研并勇于创新。如今,我国特高压{rjpx.com.cn}{www.sdjtzj.cn}设备专利申请量高达 31.8 万项,占全球的 41.42%,是当之无愧的全球引领者。
至于美国引以为傲的超导输电技术,我国始终坚持研发,不曾落后。去年,国内首条高温超导低压直流电缆在江苏苏州成功投运,该线路使电网线损减少 70%,直流超导损耗仅为 1%至 2%。我国此前也曾进行过交流超导电缆,其损耗约为 3%至 4%。
在未来的电力输送中,我国将特高压和超导输电技术相结合,继续保持国际电力的领先地位,可谓是高瞻远瞩,独步天下。