2013年07月09日08:44 來源：人民網-財經頻道
日本率先量產電纜
北海道石狩市也在推進使用超導電纜的輸電項目。
地點是石狩灣新港地區。按照項目的計劃，太陽能電池板生產的電能將以直流電的形式，經由500m長的超導電纜，輸送到SAKURA Internet的石狩數據中心。輸電預定在2年內開始。2014年以后，該市將重新鋪設2km長的電纜，對遠程輸電的電力損耗和維護費用等進行驗証。
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| 北海道石狩市開展的產學官合作超導輸電項目。日本2012年度的補充預算劃撥了25億日元。 |
數據中心中運行著大量的服務器，而且需要冷卻，因此電力需求龐大。高效利用電能有助於大幅壓縮運行成本。
這一次，借助寒冷的氣候與直流化的效果，石狩數據中心的耗電量減少到了以往的一半以下。對於實驗的意義，在該項目中發揮核心作用的中部大學超導及可持續能源研究中心教授山口作太郎說：“通過結合超導輸電，可以高效利用太陽能發電。”
人類發現超導現象要追溯到100多年前的1911年。但當初發現的超導體必須在溫度降至絕對零度（-273.15度）附近的時候，才能達到超導狀態。冷卻需要使用昂貴的液氦，難以應用於輸電。
但是，隨著在較高溫度下就能達到超導狀態的“高溫超導體”於1986年開發成功，超導電纜的研發日漸興盛。
高溫超導包括不少種類。比方說，使用稀有金屬鉍的超導是在-160度左右達到超導狀態。使用稀土釔、在-180度也可達到超導狀態的超導材料也已經開發成功。
冷卻這些超導體可以使用溫度比液氦高，但價格便宜許多，而且容易保存的液氮。因為高溫超導體能夠實現穩定利用，所以商業利用的價值也逐漸顯現了出來。
住友電氣工業公司超導產品開發部長林和彥說：“電纜性能已經達到了實用水平。”在超導電纜的量產化技術上面，日本企業位於世界最前列。
而住友電氣工業則是日本企業之中的先鋒。2003年，該公司在全世界率先成功實現了高溫超導電纜材料的量產化。向國內外眾多超導輸電實驗供應使用鉍制作的線材和電纜。
另一方面，古河電氣工業公司和藤倉公司等其他日本電線企業開發的則是釔系電纜。有看法認為，釔系電纜銀的用量少，在成本方面有利，但就量產化技術而言，鉍系一馬當先，距離實用化最近。
超導電纜雖說有助於節能，但並非萬能。
超導電纜的電阻的確為零，但維持超導狀態需要在液氮的循環過程中對其進行不斷冷卻，這就需要使用冷凍機和泵。而冷凍機和泵會耗電，因此，嚴格來說，輸電損耗並不為零。
目前，電力損耗大的遠程輸電、向用電規模大的大型設施的輸電估計會是超導輸電的主要用途。今后，隨著高效率冷凍機的開發，應用范圍將一舉得到擴大。
另外，對於上面介紹的鐵路與數據中心的事例，直流輸電是一個重點。超導輸電要與直流輸電網相結合才能發揮出真正的價值。山口教授說：“直流的損耗遠低於交流。”
交流超導電纜採用一根管中通入3條芯線的構造。因為線材間相互影響，所以會產生名為“交流損耗”的電力損耗。而直流則沒有這種損耗。況且，直流電纜隻需1條芯線，粗細可以小於交流，具備冷卻成本低的特點。
但是現有的輸電網以交流為主。直流接入電網需要變電設備。
但在今后，直流有可能得到推廣。現在，鐵路已經率先開展了直流化。日本全國的普通鐵路（JR、民營鐵路）約70％的電化區間已經實現了直流化，新線路也基本採用直流系統。
在大量用電的數據中心，直流化預計也將普及。
SAKURA Internet公司社長田中邦裕說：“直流輸電效率高，而且有望降低初期成本。今后，我們將不斷增加直流設備。”
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