七、超导材料蓄电储能

超导材料是一种没有电阻的材料，既能节能，减少电能因电阻而消耗的能量，也能把电流储存起来，供急需时使用。

自从世界上以电力作为主要动力以来，就遇到两个令人头痛的问题，一是在输送电流时，不少电力因导线有电阻而发热，白白损失了相当的电能。另一个问题就是，白天的电力常常严重不足，而深夜的电力又大大富余，搞得发电机白天超负荷运转，深夜时却空转，电力白白浪费。

于是，能不能把夜间富余的电力储存起来以弥补白天电力不足的问题， 就成了一大难关。90 年代之前，大多是采用“抽水蓄能”的办法，即在电力富余的时间里，用多余的电力把处在位置较低的水库的水，抽到一个位置较高的水库内，等到电力不足时，立即从高位水库放水，进行水力发电，以保证电力系统正常运转。早在 1892 年，欧洲就建立了第一座抽水蓄能电站。到

1989 年，世界上至少有 200 多座这种电站分布在 60 多个国家和地区。我国在广州和北京十三陵也建立了两座大型的抽水蓄能电站。

但这种方法有不少缺点。一是抽水时本身要消耗大量电力，蓄能效率只有 70％。而且建立高位水库占地面积大，每蓄存 1000 千瓦小时的电，需要

建 1400 立方米的水库，而且这种方法调节电力余缺的反应速度慢。从缺电信

号发出到蓄水池发电，通常要经过 15 分钟。这种速度很难满足现代的许多特殊用电要求，尤其是战争中需要快速反应时，蓄水发电常常延误战机。

1987 年，美国国防部为适应“星球大战”的需要，决定建立一个用超导材料储电的蓄能装置，在和平时期可向居民供电，在导弹袭来时，可为激光武器供电，用激光摧毁导弹。

因为超导材料没有电阻，它的蓄能效率高，可以回收 98％的多余电力。而且反应速度快。一旦需要电力，在 0.3 秒钟内就可从超导储能线圈中把电流引出来送到任何电网。这对星球大战时所需电力是非常重要的。

现在美国已设计并着手建造一个可以储存 500 万千瓦小时的巨型超导储电装置，它像一个巨大的轮胎，深埋在地下的核心部分是用超导材料做成的储能线圈。它的直径就有 1568 米。储存的电力足以供几十万人口的城市照明用电。

超导材料为什么能储电呢？原因就在于它没有电阻，只要把电“注入” 超导线圈，电流就可以无休止地在线圈中流动也不会有损耗。