2010年4月21日 星期三

超導儲能器! Superconducting Magnetic Energy Storage System "SMES"

怎麼有效的運用電力一直是電力系統發展的重要問題. 一般的電器上, 大家都知道如果有大的電容當緩衝, 可以讓訊號穩定. 同樣的, 對整個電力系統或是像大工廠, 如果有類似電容的東西讓供電穩定或是防止突波, 一樣能讓電力的使用更有效率以及更加穩定. 這影片就是介紹利用超導儲能的方式來達成這目標. 在足夠低溫下, 線路材料變成超導體之後, 線路沒有電阻的存在, 輸入的電能可以一直以電流流動的方式儲存 (也就是磁能). 這種方式不牽涉到其他化學或是離子反應, 所以反應快, 沒有記憶效應, 能存儲的電量也大. 是被很寄予厚望的未來電力系統發展. 影片展出的日本系統可以到10 MW喔!


3 則留言:

scimage 提到...

http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E8%B6%85%E5%AF%BC%E7%8E%B0%E8%B1%A1
超導現象是指材料在低於某一溫度時,電阻變為零的現象,而這一溫度稱為超導轉變溫度(Tc)。超導現象的特徵是零電阻和完全抗磁性。

金屬導體的電阻會隨著溫度降低而逐漸減少。然而,對於普通導體如銅和銀,純度和其他缺陷也會影響其極限。即使接近絕對零度時,純樣的銅也仍然保有電阻值。 而超導體的電阻值,相反地,則是當材料低於其"臨界溫度"時,電阻會驟降為零,通常在絕對溫度 20 K或更低時。在超導體線材裡面的電流能夠不斷地持續而不需提供電能。如同磁性和原子譜線等現象,超導特性也是種量子效應。這種性質無法單純靠傳統物理學中理想化的「全導特性」來理解。

超導現象可在各種不同的材料上發生,包括單純的元素如錫和鋁,各種金屬合金和一些經過摻雜的半導體材料。超導現象不會發生在貴金屬像是金和銀,也不會發生在大部分的磁性金屬上。

在1986 年發現的銅氧鈣鈦陶瓷材料等系列,即所謂的高溫超導體,具有臨界溫度超過90K的特質,基於各種因素促使學界又再度燃起研究的興趣。對於純研究的領域而言,這些材質呈現一種現象是目前理論所無法解釋的。而且,因為這種超導狀態可在較容易達成的溫度下進行,尤其若能發現具備更高臨界溫度的材料時,則更能實現於業界應用。

scimage 提到...

http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E8%BC%B8%E9%9B%BB
輸電系統(英語:Electricity Transmission System),是指由發電廠傳輸電力到輸電網路之間的系統,主要由高壓電纜及多組變電所組成。藉由提高電力傳輸過程中的電壓,降低傳輸時的功率損耗。
目系統需求
1. 安全性(Safety)
2. 可靠性(Reliability)
3. 初期費用(First Cost)
4. 操作簡化(Simplicity of Operation)
5. 電壓調整率(Voltage Spread),或負載平衡(Load balancing)
6. 維護(Maintenance)
7. 擴充(Expansion)

架空輸電線路

架空輸電線路由於建造的初期費用較低,故被廣泛使用。基本上由於懸空使用,所以高壓電纜並不會特別注重絕緣的處理。因此在陰雨天或相對濕度大的時候,常可聽見其放電導致的低頻聲響。且容易受到天候的影響,強風、颱風、冰雹,都有可能導致線路中斷。

地下輸電線路

由於經濟成長,導致人口密集與都市化。因此傳統的「架空輸電線路」,在人口密集的地區並不合適。因此,具有美化市容、比較安全、使用年限較長、維修費用較低……等優點的「地下輸電線路」因應而生。

scimage 提到...

http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E6%B6%B2%E6%B0%AE
液氮是氮的液態狀態(有人把它稱作LN2),氮的沸點是77K(-196℃),在正常大氣壓下溫度低於零下196攝氏度就會形成液氮,如果加壓,可以在比較高的溫度下得到液氮,人手快速碰觸液態氮,會形成一層保護膜。

工業生產中,用壓縮液體空氣分餾的方法獲得液氮,可以用於作為深度製冷劑,由於其化學惰性,可以直接和生物組織接觸,立即冷凍而不會破壞生物活性,因此可以用於:

* 迅速冷凍和運輸食品;
* 保存活體組織,生物樣品以及精子和卵子的儲存;
* 進行冷凍學的研究;
* 在科學教育中演示低溫狀態。在常溫下柔軟的物體(如花朵)在液氮中浸一下,就會脆如玻璃;
* 在醫學實踐中可以用迅速冷凍的方法幫助止血和去除皮膚表面的淺層需要割除的部位。
* 提供高溫超導體顯示超導性所需的溫度,例如釔鋇銅氧。

張貼留言