未來電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是智能電網(wǎng)，智能電網(wǎng)有發(fā)、輸、變、配、送等多個環(huán)節(jié)，各個環(huán)節(jié)都需要大量的電氣設(shè)備。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，電力技術(shù)也得到了空前的進步。超導(dǎo)電力技術(shù)作為一種全新的技術(shù)，其發(fā)展速度已經(jīng)超乎我們的想象。本文就結(jié)合我國電力系統(tǒng)建設(shè)的現(xiàn)狀，結(jié)合我國的國情和世界電網(wǎng)的發(fā)展實情，對未來智能電網(wǎng)超導(dǎo)電力技術(shù)的運用展開討論，客觀的指出電力系統(tǒng)所需要發(fā)展的核心技術(shù)。
在經(jīng)濟全球化的背景下，我國未來智能電網(wǎng)的發(fā)展不能滿足于現(xiàn)在已取得的成績，而是應(yīng)該充分利用已經(jīng)研發(fā)成功的超導(dǎo)電力技術(shù)來進一步提升綜合的技術(shù)，只有這樣，才能夠?qū)崿F(xiàn)未來智能電網(wǎng)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。智能電網(wǎng)已經(jīng)逐漸成為諸多電力企業(yè)的重要部分，而電力企業(yè)要想實現(xiàn)進一步的發(fā)展，新技術(shù)、新科技的應(yīng)用是必不可少的，因為這對提高智能電網(wǎng)的運行效率以及提高電力運行的穩(wěn)定性和安全性具有關(guān)鍵作用。下面我們來具體介紹一下：
1.超導(dǎo)電力技術(shù)簡介
隨著各國對各種先進的電力技術(shù)的廣泛應(yīng)用，智能電網(wǎng)的發(fā)展已經(jīng)成為各國普遍關(guān)心的問題?？墒怯捎诂F(xiàn)在的技術(shù)并沒有那么成熟，所以對于超導(dǎo)電力技術(shù)還沒有一個確切的含義。從理論上來講，超導(dǎo)電力技術(shù)就是利用超導(dǎo)體的特殊物理性質(zhì)與電力工程相結(jié)合而發(fā)展起來的一門新的技術(shù)[1]。超導(dǎo)體具有一些特別的性質(zhì)，如具有使自身電阻突然消失的電阻特性。這種特性對于完善我國的電力系統(tǒng)具有重要的作用。我國相關(guān)的部門也認識到了這一點，現(xiàn)在，我國已經(jīng)把超導(dǎo)電力技術(shù)列為重點研究的項目之一。
2.對未來智能電網(wǎng)中超導(dǎo)電力技術(shù)的應(yīng)用的探討
現(xiàn)在國際上著名的超導(dǎo)技術(shù)領(lǐng)域的研究專家普遍認同的一種觀點就是，新一代的超導(dǎo)技術(shù)，例如釔系高溫超導(dǎo)材料，在商品化大潮的背景之下，在不遠的未來將會很快商品化，并且會得到全面的引用。美國率先行動，制定了“電網(wǎng)2030計劃”，這表明已經(jīng)把超導(dǎo)技術(shù)放在了一個極其重要的位置上。美國宣布計劃不久，日本、韓國以及歐盟的許多國家也相繼行動，制定了有關(guān)研究超導(dǎo)技術(shù)的政策，標志著全球正式進入了超導(dǎo)技術(shù)競爭的階段。在這種情況下，我國不甘示弱，面對嚴峻的競爭形勢，積極部署超導(dǎo)技術(shù)的戰(zhàn)略應(yīng)用，加大科技和人才的投入，加快技術(shù)創(chuàng)新，為研究超導(dǎo)技術(shù)提供充分的有利條件，以求搶先占領(lǐng)戰(zhàn)略制高點。
詳細來講，未來電網(wǎng)有了超導(dǎo)技術(shù)有以下的優(yōu)點。
2.1能夠大幅減輕電力系統(tǒng)線的損壞程度
隨著我國電網(wǎng)容量和規(guī)模的迅速增長，在整個電力系統(tǒng)的運行當中的短路容量也在不斷增加。在這種情況下，如果短路的電流不采取有效的措施來限制，必定會對電氣設(shè)備造成不小的損壞。超導(dǎo)電力技術(shù)對這類問題的提供了有效的方法，超導(dǎo)電力技術(shù)的應(yīng)用，把電線的損壞率降到最低，大幅提高了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。
提高電力系統(tǒng)運行水平的關(guān)鍵是智能電網(wǎng)，這是因為智能電網(wǎng)在供電的過程中可以減少運營的成本，減輕電線的損壞程度。更應(yīng)該值得一提的是，在應(yīng)用了超導(dǎo)電力技術(shù)之后，電纜的傳輸能力得到了大幅度的提高，實現(xiàn)了傳輸過程的超導(dǎo)無阻，從而大大提高了智能電網(wǎng)的運行效率。
在許多大城市以及工廠的供電過程中，由于人口眾多，工業(yè)農(nóng)業(yè)等等用電量極大，所以線損量也很大，而線損量的日益增多勢必會對電力系統(tǒng)造成毀滅性的影響。如果將超導(dǎo)電力技術(shù)的應(yīng)用到這些場合當中，將有效地提升電纜的傳輸功率，最大程度的降低對電纜的損壞程度。并且，超導(dǎo)電纜受壞境的影響很小。就整體而言，超導(dǎo)電纜的優(yōu)勢還是很明顯的。在寸土寸金的大城市，超導(dǎo)電纜不僅能夠節(jié)約土地資源，在安裝和運行等方面也比較方便，減少了工作人員的工作量，節(jié)省了大量的人力、物力和財力。
2.2提升可再生資源的利用率
社會經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的日新月異使得能源的開發(fā)率和利用率越來越高。不可再生能源早晚有一天會枯竭，世界各國正努力解決資源枯竭問題，積極發(fā)展科技，尋找代替能源。當前，人們對電力的需求主要是通過電力企業(yè)的電力供應(yīng)來解決的。電力企業(yè)在滿足人們的用電需求的同時，也消耗了大量的能源。
因此，利用可再生資源進行發(fā)電是未來智能電網(wǎng)發(fā)展的必然要求和趨勢。許多電力企業(yè)正積極研發(fā)新技術(shù)，應(yīng)用新的設(shè)備，以此研發(fā)出的新產(chǎn)品能夠極大的提升電網(wǎng)的運行效率。然而，可再生能源的缺點也是很明顯的，比如具有間歇性和不穩(wěn)定性等等。這極大地限制了電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。超導(dǎo)儲能系統(tǒng)能夠在很大程度上提高可再生能源的利用效率。有了超導(dǎo)儲存裝置，配網(wǎng)系統(tǒng)的運行效率就會得到大幅度的提高。
2.3減輕環(huán)境等外部因素對電網(wǎng)的影響
交直流電共存和多電壓等級現(xiàn)象是現(xiàn)在的電力系統(tǒng)中較為常見的問題，以傳統(tǒng)的銅線和鋁線作為傳導(dǎo)材料更會加重電網(wǎng)的老化程度。如果運用超導(dǎo)技術(shù)，就能起到很大的緩解作用。
智能電網(wǎng)不是萬能的，也會受到各種外部因素的影響。不可避免的自然災(zāi)害，人為的一些因素等等。只有不斷增強電纜和線路的防御能力才能更好的應(yīng)對這些突發(fā)的狀況。只有防御能力較好的電線和電纜才能大量承載負荷，而如果在輸電路徑較長的路段應(yīng)用超導(dǎo)電纜，就能夠保證高負荷的供電，智能電網(wǎng)的性能就能得到很好地保障。
2.4電能質(zhì)量的提高
電網(wǎng)輸送中一個很重要的環(huán)節(jié)就是電能的存取工作，這是保障電網(wǎng)平穩(wěn)運行的關(guān)鍵步驟。抽水儲能技術(shù)是目前廣泛應(yīng)用的解決技術(shù)，盡管這一技術(shù)能提供很大的功率，但是缺點也是很明顯的，諸如不能對狀態(tài)失衡進行補償，反應(yīng)速度極慢等等。這些缺點將使得電能的質(zhì)量大幅下降。這個短板問題，超導(dǎo)技術(shù)能夠很好地解決。
電力企業(yè)所要面臨的主要問題就是保障電網(wǎng)輸送的質(zhì)量。但是導(dǎo)致電網(wǎng)輸送的電力質(zhì)量不高的原因是多方面的，尤其是一些大功率遠距離輸變電系統(tǒng)，更會使輸送電力的質(zhì)量受到極大的影響[2]。應(yīng)用了超導(dǎo)電力技術(shù)的智能電網(wǎng)，能在很大程度上避免輸電過程中的頻率的波動現(xiàn)象，保障電壓的穩(wěn)定性，從而保證輸送的電力的質(zhì)量。
結(jié)語：
21世紀，把超導(dǎo)電力技術(shù)應(yīng)用到智能電網(wǎng)當中是一件具有戰(zhàn)略意義的大事，這關(guān)系到我國電力技術(shù)的改革與進步，更關(guān)系到我國的國際地位。如果超導(dǎo)電力技術(shù)研發(fā)成功，我國將躋身電力技術(shù)領(lǐng)先國家之一，反之，沒有技術(shù)，就會處處收到發(fā)達國家的限制。所以我國應(yīng)該認清現(xiàn)在的工作重點，加快研發(fā)速度，加大科技投入，盡快研發(fā)出超導(dǎo)技術(shù)，盡快投入應(yīng)用。
總而言之，未來智能電網(wǎng)的主流技術(shù)是超導(dǎo)電力技術(shù)，可以提高電力系統(tǒng)的運行效率。在看到成績的同時，我們也應(yīng)該清楚地認識到，現(xiàn)在的超導(dǎo)電力技術(shù)還并沒有完全成熟，只有我們不斷進行研究和探索才能進一步完善這項技術(shù)，保障我國智能電網(wǎng)的使用，促進我國電力事業(yè)的進一步發(fā)展。
原標題:未來智能電網(wǎng)超導(dǎo)電力技術(shù)的運用