日本適合再生能源發電的土地少,加上地區間的電力難以互通有無,成為難以大量導入再生能源的國家之一,且根據日本能源經濟研究所指出,日本國內約有4%的輸電耗損,所以若使用超電導電纜的輸電普及的話,不僅對於電力供需的正常化等有一定效果,也將有助於再生能源電力的有效活用。
據《日本經濟新聞》報導,昭和電線HD將於2026年前實現輸電時幾乎不會有電力耗損的次世代技術「超電導輸電」商業化。2023~24年度將尋求合作企業,在工廠等導入超電導電纜,鎖定以推動環境對策的企業等的需求。
超電導是當施加壓力或降低溫度的話,物質的電阻會降為零的現象。藉由將輸電線冷卻至超電導狀態便可消除電阻,而使輸電耗損降至近於零,被期待作為有效活用再生能源與降低能源消費的技術。
降低輸電耗損超過95%,未來可納入小規模電網需求
昭和電線HD透過子公司於2020~2021年,在位於橫濱市之德國化學大廠BASF日本工廠導入超電導輸電的電纜,進行了實際輸電的驗證實驗,供電1年後,即便是在氣溫高的夏天也能夠正常輸電,並實現了與一般電纜相比電力耗損降低超過95%的目標。
電纜採用昭和電線HD獨家研發的三相同軸電纜,是將輸送大電流所需的三相(U相、V相、W相)超電導撚線配置在同一軸上的細徑化構造,由於各相的磁場會相互抵消,所以外層之遮蔽層便不需使用超電導材料,而可以大幅減少超電導線材將成本壓低至3分之2。
一直以來超電導系統的高成本課題,在驗證中也透過活用工廠內的冷熱來進行電纜的冷卻而壓低了導入費用。
據昭和電線HD表示,若為電力消費3萬千瓦且採用液態氮的工廠,導入超電導輸電電纜後約8年可以回收投資成本,而符合此條件的工廠在日本全國約有190間,未來昭和電線HD對該等企業販售輸電系統來推動商業化,目前已經與複數間企業就導入進行協議。
對於地方政府等提供系統也在計畫中,在再生能源普及的背景下,也在進行以地區為單位進行輸電的「小規模電網」驗證。昭和電線HD的電纜除了工廠外,也能夠應用在一般的輸電網,未來將優先納入小規模電網的需求。
針對超電導輸電,在新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)的推動下,過去也有其他企業進行過驗證,但所研發出的技術仍未能夠實現普及。
為了實現被視為「夢幻技術」的超電導輸電普及,除了昭和電線HD本身外,政府所提供的支援也將是今後所必需的。
責任編輯:吳秀樺