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哪些新材料将在配电网中得到广泛的应用
2016/9/9

数说

2015年,国家电网公司完成30个重点城市市区和30个非重点城市核心区配电网建设改造,解决了10个县域电网与主网联系薄弱和664万农村用户"低电压"问题。山东沂蒙、安徽金寨、河南天池等6个抽水电站开工建设,在建规模1730万千瓦。新装智能电表6450万只,累计实现用电信息自动采集3.17亿户。累计建成智能变电站2300座、充换电站1537座、充电桩2.96万个。

新材料将在配电网中得到广泛的应用

高压大功率电力电子器件(如宽禁带半导体器件等)和装备将会使得对高压大功率电力的变换和控制,如同集成电路对信息的处理一样灵活高效。

从这个意义上讲,电力电子器件和装备的广泛使用,将使得电网像计算网络处理和分配信息资源一样来处理和分配电力,因而可以把未来配电网看成是一个"能源配置网络",各种电力资源通过"能源配置网络"有机组织、联系和控制起来,从而为用户提供可靠的电力。因此,这个"能源配置网络"也可以称之为"云电力网络",而用户从"云"中获取可靠的电力。

新型高性能的电极材料、储能材料、电介质材料、高强度材料、质子交换膜和储氢材料等的发明和使用,将使得高效低成本电力储能系统成为现实并进入千家万户,从而优化电网的运行、简化电网的结构和控制,并对电源波动和电网故障作出响应。电力储能系统就如同计算网络中的信息储存系统一样,对于未来电网是必要的。

高性能的超导材料在电网中的应用,将大大降低电气设备的损耗、重量和体积,并可提高电气设备的极限容量和灵活性,超导限流器还可以有效地限制故障电流并保护其他电气设备和整个电网的安全稳定性。正因为如此,美国能源部甚至将超导技术视为"21世纪电力工业唯一的高技术储备"。

其他新材料,如纳米复合材料、场(包括电场和磁场)控和温控的非线性介质材料、低残压压敏电阻材料、新型绝缘材料、绝缘体—金属相变材料、新型铁磁材料、用于高效低能耗的电力传感器材料(如巨磁阻材料、压电晶体、热电材料等)都将可能在未来电网中得到广泛的应用。

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