光伏電力直流供電給數(shù)據(jù)中心，并開始超導(dǎo)電纜驗(yàn)證
運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)中心的SAKURA Internet于8月10日，在北海道石狩市建成了輸出功率200kW的“SAKURA Internet石狩光伏電站”。采用加拿大太陽能公司（Cnanadian Solar）制造的電池板，設(shè)置成45度角來防止積雪。圖1：輸出功率為200kW的“SAKURA Internet石狩光伏電站”（攝影：SAKURA Internet）
換成超導(dǎo)電纜
SAKURA Internet還參與了放眼未來的直流送電實(shí)證項(xiàng)目。8月10日開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，石狩光伏電站所發(fā)電力是利用銅線電纜向數(shù)據(jù)中心直流供電的，但9月24日換成了高溫超導(dǎo)電纜。直流的供電損失原本就比交流少，用高溫超導(dǎo)電纜后，損失能進(jìn)一步減少。與利用銅線輸送交流電力相比，利用超導(dǎo)電纜輸送直流電力可減少一半的損失。
另外，該公司還率先實(shí)施了利用超導(dǎo)電纜輸送交流電力的嘗試，但交流特有的電感損失，利用超導(dǎo)電纜也無法減少。還有，交流送電需要三條電纜，而直流供電最低只需一條，在節(jié)省空間上也有優(yōu)勢(shì)。
由于具備這些優(yōu)點(diǎn)，目前，全球紛紛開始了實(shí)施超導(dǎo)直流供電系統(tǒng)的實(shí)證事業(yè)。其中韓國(guó)和俄羅斯等尤為熱心，包含計(jì)劃在內(nèi)，已經(jīng)有500m～2.5km左右的實(shí)證項(xiàng)目發(fā)表。在日本，中部大學(xué)成功實(shí)現(xiàn)了200m的供電。
此次石狩的實(shí)證事業(yè)由石狩超導(dǎo)直流供電系統(tǒng)技術(shù)研究聯(lián)盟實(shí)施。該聯(lián)盟是為了共同研究并試驗(yàn)超導(dǎo)直流供電及其相關(guān)技術(shù)，由千代田化工建設(shè)、住友電氣工業(yè)、中部大學(xué)及SAKURA Internet于2014年1月成立的。石狩市的實(shí)證項(xiàng)目是經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省的委托事業(yè)。
該聯(lián)盟首先在SAKURA Internet石狩光伏電站與石狩數(shù)據(jù)中心之間的500m地下1.2m深處埋設(shè)了住友電工制造的高溫超導(dǎo)電纜，已開始直流供電光伏電力。電纜在雙重隔熱管中以-196℃的液氮冷卻，鉍線的電阻為零。在供電光伏電力之前，于8月上旬先將商用電力轉(zhuǎn)換為直流，進(jìn)行了試供電，確認(rèn)具備5kA、100MVA的供電能力。這相當(dāng)于約3萬戶家庭的用電量。
在公路下敷設(shè)超導(dǎo)電纜
據(jù)稱此為世界最長(zhǎng)距離的超導(dǎo)電纜的直流供電。另外，在公路下敷設(shè)尚屬日本首例。
石狩光伏電站隔壁和石狩數(shù)據(jù)中心，均建有約三層樓高的廠房，超導(dǎo)電纜的末端在此露面（圖8）。進(jìn)入廠房就可看到，一樓有采用液氮的冷卻系統(tǒng)和制冷機(jī)等，用來向地下室的超導(dǎo)電纜輸送液氮（圖9）。
SAKURA Internet還參與了放眼未來的直流送電實(shí)證項(xiàng)目。8月10日開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，石狩光伏電站所發(fā)電力是利用銅線電纜向數(shù)據(jù)中心直流供電的，但9月24日換成了高溫超導(dǎo)電纜。直流的供電損失原本就比交流少，用高溫超導(dǎo)電纜后，損失能進(jìn)一步減少。與利用銅線輸送交流電力相比，利用超導(dǎo)電纜輸送直流電力可減少一半的損失。
另外，該公司還率先實(shí)施了利用超導(dǎo)電纜輸送交流電力的嘗試，但交流特有的電感損失，利用超導(dǎo)電纜也無法減少。還有，交流送電需要三條電纜，而直流供電最低只需一條，在節(jié)省空間上也有優(yōu)勢(shì)。
由于具備這些優(yōu)點(diǎn)，目前，全球紛紛開始了實(shí)施超導(dǎo)直流供電系統(tǒng)的實(shí)證事業(yè)。其中韓國(guó)和俄羅斯等尤為熱心，包含計(jì)劃在內(nèi)，已經(jīng)有500m～2.5km左右的實(shí)證項(xiàng)目發(fā)表。在日本，中部大學(xué)成功實(shí)現(xiàn)了200m的供電。
此次石狩的實(shí)證事業(yè)由石狩超導(dǎo)直流供電系統(tǒng)技術(shù)研究聯(lián)盟實(shí)施。該聯(lián)盟是為了共同研究并試驗(yàn)超導(dǎo)直流供電及其相關(guān)技術(shù)，由千代田化工建設(shè)、住友電氣工業(yè)、中部大學(xué)及SAKURA Internet于2014年1月成立的。石狩市的實(shí)證項(xiàng)目是經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省的委托事業(yè)。
該聯(lián)盟首先在SAKURA Internet石狩光伏電站與石狩數(shù)據(jù)中心之間的500m地下1.2m深處埋設(shè)了住友電工制造的高溫超導(dǎo)電纜，已開始直流供電光伏電力。電纜在雙重隔熱管中以-196℃的液氮冷卻，鉍線的電阻為零。在供電光伏電力之前，于8月上旬先將商用電力轉(zhuǎn)換為直流，進(jìn)行了試供電，確認(rèn)具備5kA、100MVA的供電能力。這相當(dāng)于約3萬戶家庭的用電量。
在公路下敷設(shè)超導(dǎo)電纜
據(jù)稱此為世界最長(zhǎng)距離的超導(dǎo)電纜的直流供電。另外，在公路下敷設(shè)尚屬日本首例。
石狩光伏電站隔壁和石狩數(shù)據(jù)中心，均建有約三層樓高的廠房，超導(dǎo)電纜的末端在此露面（圖8）。進(jìn)入廠房就可看到，一樓有采用液氮的冷卻系統(tǒng)和制冷機(jī)等，用來向地下室的超導(dǎo)電纜輸送液氮（圖9）。
圖8：廠房地下室里的超導(dǎo)電纜末端（攝影：日經(jīng)BP社）
圖9：利用液氮的冷卻系統(tǒng)（攝影：日經(jīng)BP社）
高溫超導(dǎo)電纜作為節(jié)能系統(tǒng)，當(dāng)供電損失的削減量大于冷卻所需的電力量才是有意義的。因此，要求采用抑制熱滲透的高級(jí)隔熱技術(shù)。其中發(fā)揮重要作用的，是封入了液氮、相當(dāng)于保溫瓶的超導(dǎo)電纜管。此次是將每根12m的電纜管連接至500m長(zhǎng)。
石狩的實(shí)證事業(yè)通過采用新的雙重隔熱管構(gòu)造等，將供電電路的熱損失降至1.5W/m以下，約為原來的一半。另外，液氮循環(huán)時(shí)的損失削減至原來的約四分之一。
作者：金子憲治 來源：日經(jīng)bp社 責(zé)任編輯：wutongyufg
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