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              新西南正在試驗無線傳輸電力,我們離舍棄高壓電線還有多遠

              日期:2020-08-27    來源:科技全頻

              能源資訊中心

              2020
              08/27
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              關鍵詞: 電力傳輸 輸配電線路 電力供應

              Emrod開發人員說,他們的無線技術可用于偏遠地區和困難的地形,在傳統的傳輸線安裝和維護成本過高的情況下。

              加州的山火燒毀了成千上萬人的電力;颶風摧毀了連接發電廠與城鎮的輸電線路;地震摧毀了房屋,并中斷了電力供應。頭條新聞很引人注目,而且似乎越來越多地出現。

              每種情況下的根本問題是,電網依靠金屬電纜沿途每米供電。自尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)及其著名的線圈問世以來,發明家和工程師就夢想著能夠在遠距離傳輸大量電力,而無需電線。

              在接下來的幾個月中,一家新興公司,一家政府支持的創新機構和一家大型電力公司將致力于擴大無線電力傳輸系統的規模,他們說這將為傳統的有線傳輸和配電系統提供商業上可行的替代方案。

              基本思想并不是什么新鮮事物:能量通過發射天線轉換為電磁輻射,再通過接收天線吸收,然后通過常規方式進行局部分配。這在任何無線電系統中都是一樣的,但是在無線電中,到達接收器的功率量很小。傳遞幾個可理解的信號就可以了。相比之下,通過無線電力傳輸發送的原始能量的數量最為重要,這意味著接收到的傳輸能量的比例成為關鍵的設計參數。

              此處的新變化是,新西蘭初創公司Emrod如何借鑒雷達和光學技術的思想,并使用超材料來聚焦發射的輻射,甚至比以前基于微波的無線電力嘗試更緊密地聚焦。

              Emrod安裝在現有公用事業服務桿上的無線電力中繼面板的概念藝術。

              Emrod首席科學官Ray Simpkin博士說,“準光學”系統將電磁脈沖成形為圓柱形光束,從而使其與手機信號塔或無線電天線的工作方式“完全不同”。硅谷辦事處以及其新西蘭基地。辛普金(Simpkin)的背景是雷達技術,他從新西蘭政府資助的創新機構CallaghanInnovation借來資金,該機構支持無線電源初創公司。

              Emrod的實驗室原型目前在室內僅2米的距離內運行。正在建設一個40米的演示系統,但是它也將在易于控制條件的室內進行。明年某個時候,盡管Emrod計劃在仍待確定的并網設施中進行現場測試,該設施由新西蘭第二大公用事業公司Powerco運營,擁有約110萬用戶。

              Powerco在一封電子郵件中表示,它正在為測試提供資金,以期了解系統可以傳輸多少功率以及在什么距離上傳輸。該實用程序還提供技術幫助,以幫助Emrod將系統連接到其分銷網絡。但是,在此之前,系統必須滿足許多安全性,性能和環境要求。

              一個安全特征是沿平板接收器的邊緣隔開一定距離的一系列激光器,這些激光器計劃捕獲并沿聚焦的能量束通過。這些激光指向發射器陣列處的傳感器,因此,例如,如果飛行中的鳥兒干擾了其中一個激光器,發射器會暫停一部分能量束,持續足夠長的時間,以使鳥兒能夠飛過。

              Emrod的電磁束的工作頻率分為工業,科學和醫學(ISM)。該公司的創始人格雷格·庫什尼爾(Greg Kushnir)在最近的一次采訪中表示,功率密度大致相當于中午站在室外的陽光下,大約每平方米1 kW。

              Emrod看到公用事業有機會部署其技術,以向偏遠地區和地形困難的地區提供電力服務。該公司正在研究在新西蘭南端和斯圖爾特島之間跨越30公里海峽的可行性。Emrod估計40平方米的發射機就可以完成這項工作。而且,盡管沒有提供詳細的成本估算,但辛普金說,該系統的成本可能約為海底電纜的60%。

              Emrod裝備有天線向災區提供無線電力的天線卡車的概念照片說明

              另一個潛在的應用是災難后的恢復。在那種情況下,將部署移動發射機以彌合受損或損毀的輸配電線路之間的間隙。

              辛普金說,該公司在成本上擁有“合理的控制權”,主要的改進領域來自市售的變送器組件。該公司預計,在這里5G通信技術的進步將刺激效率的提高。目前,它的最低效率點是發射機,現有電子組件的效率不超過70%。

              他說:“企業標準還沒有真正寫出來,”他將這項工作與雷達和光學器件融合在一起進行了這項工作。“我們正在采取一種科學的方法。”

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