另一方面,古河电气工业公司和藤仓公司等其他日本电线企业开发的则是钇系电缆。有看法认为,钇系电缆银的用量少,在成本方面有利,但就量产化技术而言,铋系一马当先,距离实用化最近。
超导电缆虽说有助于节能,但并非万能。
超导电缆的电阻的确为零,但维持超导状态需要在液氮的循环过程中对其进行不断冷却,这就需要使用冷冻机和泵。而冷冻机和泵会耗电,因此,严格来说,输电损耗并不为零。
目前,电力损耗大的远程输电、向用电规模大的大型设施的输电估计会是超导输电的主要用途。今后,随着高效率冷冻机的开发,应用范围将一举得到扩大。
另外,对于上面介绍的铁路与数据中心的事例,直流输电是一个重点。超导输电要与直流输电网相结合才能发挥出真正的价值。山口教授说:“直流的损耗远低于交流。”
交流超导电缆采用一根管中通入3条芯线的构造。因为线材间相互影响,所以会产生名为“交流损耗”的电力损耗。而直流则没有这种损耗。况且,直流电缆只需1条芯线,粗细可以小于交流,具备冷却成本低的特点。
但是现有的输电网以交流为主。直流接入电网需要变电设备。
但在今后,直流有可能得到推广。现在,铁路已经率先开展了直流化。日本全国的普通铁路(JR、民营铁路)约70%的电化区间已经实现了直流化,新线路也基本采用直流系统。
在大量用电的数据中心,直流化预计也将普及。
SAKURA Internet公司社长田中邦裕说:“直流输电效率高,而且有望降低初期成本。今后,我们将不断增加直流设备。”
向地球的另一侧输电
超导直流输电还能跨国家、跨大陆协调电力。在超远程输电的应用领域值得期待,例如,从自然能源生产效率高的国家输送到电力消费大的国家。或者是从夜间电力剩余的国家,输送到地球另一面正苦于白天电力短缺的国家。
现在,各地区都在提倡跨国境协调电力的智能电网(新一代输电网)的构想。以欧洲为中心开展的“沙漠项目”(Desertec Project)就是其中之一。
沙漠项目计划在非洲的沙漠地区设置太阳能电池板,在沿海地区设置大型风车,把这些设备产生的电能输送到欧洲和北非等地。山口教授介绍说,在项目的推进过程中,“也出现了采用超导直流电缆的动向”。
超导输电能够为节能做出贡献,在今后,全世界对于超导输电的需求估计会越来越大。在该领域领跑世界的日本企业也随之迎来了巨大的商机。