一家新創公司開發出了一種創新輸電線路，在使用相同基礎設施的情況下，其輸送功率可達傳統線路的十倍。這項技術可以克服監管和社區障礙，從而徹底改變能源傳輸方式，尤其是在美國和歐洲等地區，因為在這些地區，擴大電網容量對於再生能源專案和整體電網復原能力至關重要。

VEIR 公司由麻省理工學院校友 Tim Heidel 創立，該公司開發的技術可以在與傳統線路相同的佔地面積內長距離輸送更多電力。

這家新創公司在馬薩諸塞州沃本市推出了一條開創性的輸電線路，在不增加基礎設施的情況下，輸電功率可達傳統線路的十倍。這一發展有望緩解電網容量的擴大，這對支持再生能源和增強電網的彈性至關重要。

去年，在麻薩諸塞州沃本市，一條電力線被架設在100 英尺長的土地上。路人並不會對這個裝置感到有趣：電線由標準的電線桿支撐，我們中的大多數人都曾無數次開車經過這些電線桿。事實上，這種熟悉的景象正是該技術前景的關鍵部分。

在佔地面積和電壓等級基本上相同的情況下，這些輸電線路的輸電能力是傳統輸電線路的五到十倍。這將是幫助它們克服監管障礙和社區反對的關鍵，這些障礙和反對使得全球大部分地區幾乎無法提高輸電能力，尤其是在美國和歐洲，因為在這些地區，新的配電系統正在向可再生能源轉變和電網恢復能力方面發揮著至關重要的作用。

Tim Heidel 說：”我們可以在更低的電壓下部署更高的功率等級。”圖片來源：VEIR 提供

這些線路是新創公司VEIR多年工作的成果，該公司由Tim Heidel ’05、MEng ’06、SM ’09、PhD ’10共同創立。它們利用超導電纜和專有的冷卻系統，使最初的傳輸能力達到400 兆瓦，在未來的版本中，傳輸能力將達到數千兆瓦。

Heidel說：”我們可以在低得多的電壓下部署高得多的功率，因此我們可以部署同樣大的功率，但佔地面積和視覺影響卻小得多，因此可以克服很多公眾反對以及選址和許可方面的障礙。

VEIR 的解決方案正值1 萬多個處於不同開發階段的再生能源計畫申請接取美國電網之際。白宮表示，美國必須將現有的區域輸電能力提高一倍以上，才能實現2035 年的去碳化目標。

這一切都源自於資料中心和人工智慧的日益普及，以及從乘用車到家庭暖氣系統的電氣化，導致電力需求激增。

VEIR 的核心創新是冷卻系統，它採用氮氣被動冷卻。圖片來源：VEIR 提供

儘管有這些趨勢，但建造高功率輸電線路依然困難重重。建造高功率輸電基礎設施可能需要十年甚至更長的時間，有不少項目因為遭到太多反對或過於複雜而不得不放棄。

VEIR已經建立了包括公用事業公司、資料中心營運商、工業公司和再生能源開發商在內的意向客戶管道。 VEIR 的目標是在2026 年完成其首個高功率商業規模試點計畫。

在麻省理工學院的十多年裡，Heidel 從學習電機工程的基礎知識到研究電網和電力產業。他在麻省理工學院電機工程與電腦科學系獲得了學士、碩士和博士學位，並在攻讀博士學位期間獲得了麻省理工學院技術與政策課程的碩士學位。博士畢業後，Heidel被任命為麻省理工學院未來電網研究的研究主任，該研究已於2011 年完成。

離開麻省理工學院後，Heidel先後在能源部的能源高級研究計畫局（ARPA-E）和比爾-蓋茲的突破能源創投公司（BEV）工作，並在那裡繼續研究傳輸技術。

Heidel說：「過去二十年來發表的幾乎所有脫碳方案和研究都得出結論，要實現溫室氣體的大幅減排，我們必須將全球電網的規模擴大一倍或兩倍。但是，當我們查看有關電網擴張速度、輸電線路建設難易度、新輸電線路建設成本等數據時，幾乎所有指標都朝著錯誤的方向發展。長。

與用鋼和鋁製成的傳統輸電線路不同，VEIR 的輸電線路充分利用了高溫超導帶和其他材料數十年來的發展成果。其中一些進展是由核融合行業推動的，該行業將超導材料納入了他們的一些核反應器設計中。

但VEIR 的核心創新是冷卻系統。 15 年多前，VEIR 聯合創始人兼顧問史蒂夫-阿什沃斯（Steve Ashworth）在洛斯阿拉莫斯國家實驗室提出了冷卻系統的粗略構想，這是能源部資助的一個大型研究項目的一部分。專案結束後，這個想法基本上被遺忘了。

Heidel和其他突破能源創投公司（Breakthrough Energy Ventures）的人在2019 年研究傳輸時意識到了這項創新。如今，VEIR 的系統使用氮氣進行被動冷卻，氮氣透過真空絕緣管道環繞超導電纜。一些輸電塔上也使用了熱交換裝置。

為輸送如此大功率而設計的輸電線路通常比VEIR 的設計大得多，而其他縮小大功率線路佔地面積的嘗試也僅限於地下短距離。高功率需要高電壓，高電壓需要高塔和寬闊的通行權，而這些高塔和寬闊的通行權是極不受歡迎的。

VEIR 的第一條交流架空產品線的輸電能力最高可達400 兆瓦，電壓最高可達69 千伏，該公司計劃在未來擴展到更高電壓和更大功率的產品，包括直流（DC）線路。

VEIR 將向安裝輸電線路的公司銷售設備，主要集中在美國市場。從長遠來看，Heidel 認為需要盡快採用VEIR 的技術，以滿足全球不斷增長的電力需求和新的再生能源專案。

編譯自/ ScitechDaily