每年，僅因?yàn)閿嚯娊o中國造成的經(jīng)濟(jì)損失就高達(dá)數(shù)千億元，而斷電的原因很多都是由于老化的電網(wǎng)所造成的。同時(shí)，中國2009年的用電量達(dá)到了 36430億千瓦時(shí)。

在杭州，缺電的狀況正由季節(jié)性缺電變?yōu)槿晷匀彪姡瑸榱俗屖忻窳私獾疆?dāng)天的用電緊缺情況，自覺采取措施減少電力消費(fèi)，當(dāng)?shù)仉娏Σ块T正在像預(yù)報(bào)天氣那樣進(jìn)行“用電緊缺指數(shù)”預(yù)測。

所以，未來更聰明的智能電網(wǎng)肯定將會(huì)大派用場，但我們還需要更多像下面這樣的創(chuàng)新技術(shù)才能及時(shí)*用電缺口。

不會(huì)漏電的超導(dǎo)電線任務(wù)：用電荷通過能力10倍于銅電線的超導(dǎo)電線替代現(xiàn)有電線進(jìn)度：廣泛應(yīng)用還需要10~20年與其在全國范圍內(nèi)大興土木地新建上百萬千米的供電網(wǎng)絡(luò)來輸送可再生能源，不如用高溫超導(dǎo)電對(duì)現(xiàn)有電網(wǎng)進(jìn)行改造。

目前，美國橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室正在對(duì)這種技術(shù)進(jìn)行研究。這種新型電纜主要由一層包裹在不銹鋼管外側(cè)的1微米厚的超導(dǎo)層構(gòu)成，鋼管內(nèi)填充的液氮能夠讓線路的溫度保持在零下196攝氏度。在寒冷的超導(dǎo)狀態(tài)下，電纜*沒有電阻，因此不會(huì)造成任何能量損失—相比之下，今天使用的銅電纜的傳輸損失大約在5%~7%。

埋設(shè)更高質(zhì)量的電纜任務(wù)：用絕緣效果更佳、能夠多傳輸25%電能的電線替換數(shù)千千米埋在地下的老式電纜進(jìn)度：距離大規(guī)模應(yīng)用還有5~10年城市里，懸在空中的電線不但有礙觀瞻而且也是個(gè)危險(xiǎn)的隱患，因此大城市里的電線大多鋪設(shè)在地下管道中。隨著城市用電需求的不斷增加，我們可能需要挖掘更多的深溝，來鋪設(shè)更多的管道和新電線。

但一個(gè)更簡單的方案是，我們可以在現(xiàn)有的管道中塞進(jìn)更多的銅。這正是名為電能研究院（EPRI）的一個(gè)工業(yè)科研協(xié)會(huì)的目標(biāo)，他們寄希望于一種新型的絕緣材料，這種材料中加入了含有二氧化硅顆粒的乙烯基硅烷涂層，絕緣效能可比現(xiàn)有電纜上包裹的絕緣層提高33%。這意味著無需增加絕緣材料的厚度，就能讓下一代電力線輸送多1/4的電流。

電纜檢查機(jī)器人任務(wù)：用靈活的機(jī)器人替代人在高架電纜上進(jìn)行高空作業(yè)，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)度：*個(gè)商用版機(jī)器人將于2012年面世傳統(tǒng)的電纜檢查工作進(jìn)度慢、成本高，還常常需要借助直升機(jī)的空中支援。

EPRI正在研究一種能夠每年兩次自動(dòng)對(duì)長約130千米的電纜進(jìn)行檢測的機(jī)器人，讓檢查的成本更低、效果更可靠。這種機(jī)器人將騎掛在電纜上，并攜帶有攝像頭、漫射掃描激光和機(jī)載圖像分析軟件，它們能夠用圖像記錄下一條線路破損、老化的情況和過程，同時(shí)還能在三維地圖上描繪出有樹枝阻擋或者其他問題的地點(diǎn)。

能自我療傷的地下電纜任務(wù)：為電纜涂上一層自修復(fù)藥膏進(jìn)度：10~15年內(nèi)實(shí)現(xiàn)商用另一種減少挖掘街道施工的方式是減少對(duì)地下電纜進(jìn)行小修。當(dāng)電纜的絕緣層出現(xiàn)小裂口或者較小的破損時(shí)，銅導(dǎo)線中的電場就會(huì)發(fā)生微小的變化。

EPRI在其開發(fā)的一種新型絕緣材料中加入了對(duì)這種變化非常敏感的納米微粒，發(fā)現(xiàn)問題后它們會(huì)發(fā)熱并熔化掉周圍的聚合物分子，形成一個(gè)新的保護(hù)層來封閉裂口。目前很多電纜系統(tǒng)都在日益老化，EPRI希望在能用帶有自修復(fù)能力的電纜替換它們。

像植物一樣產(chǎn)生能量任務(wù)：將陽光轉(zhuǎn)換為化學(xué)能進(jìn)度：去年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種存量豐富的天然材料能幫助從水中分離出氧太陽能電池板不是利用陽光的惟一選擇。多年來，科學(xué)家一直在嘗試學(xué)習(xí)植物利用陽光的方式—光合作用。目前為止，大多數(shù)此類嘗試都需要依賴缺乏實(shí)用性的稀有材料—比如銥—作為促發(fā)反應(yīng)過程的催化劑。

但去年，勞倫斯·伯克利國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員找到了一種利用二氧化鈷的新方法，這是一種存量zui豐富的工業(yè)催化劑。直接靠二氧化鈷利用陽光分解水分子并釋放氧的反應(yīng)效率相對(duì)較低，但研究人員通過將這種催化劑涂抹在密實(shí)堆積的框架上，成功讓它的工作效率提高了1600倍。

試驗(yàn)結(jié)果顯示，由二氧化鈷板所組成的陣列能夠穩(wěn)定地釋放出氧、質(zhì)子和電子。下一步是要再找到另一種同樣能的催化劑，將副產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為類似甲醇的高能量密度燃料，使其在性價(jià)比上達(dá)到或超過汽油的水平。

電網(wǎng)儲(chǔ)能器任務(wù)：建造用旋轉(zhuǎn)的飛輪存儲(chǔ)電能的蓄電廠，將過剩的能量保存下來進(jìn)度：一座容量2萬千瓦的飛輪蓄電廠正在興建這可能有點(diǎn)難以置信，但今天的電網(wǎng)其實(shí)是沒有任何實(shí)際的存儲(chǔ)能力的。

從你的插座中流出的電就是在不到1毫秒之前剛剛發(fā)出來的，因此發(fā)電廠必須連續(xù)不停地發(fā)電來滿足zui高峰的用電需要。為了適應(yīng)可再生能源波動(dòng)式的發(fā)電方式，我們必須有能力將過剩的電能儲(chǔ)存起來，以備陰天、無風(fēng)時(shí)和夜晚使用。

位于美國馬薩諸賽州的Beacon電力公司提出的解決方案是將電網(wǎng)中過剩的電能儲(chǔ)存到上百個(gè)旋轉(zhuǎn)的碳纖維和玻璃纖維制成的圓筒上。每一個(gè)第四代飛輪都帶有一個(gè)重達(dá)1.1噸的轉(zhuǎn)子，它被安裝在磁性軸承上，并密封在真空的轉(zhuǎn)筒內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)幾乎*沒有摩擦的理想工作環(huán)境。

來自電網(wǎng)的能量能讓直徑0.9米的轉(zhuǎn)子加速到zui高1.6萬轉(zhuǎn)/分鐘（接近音速的兩倍），其旋轉(zhuǎn)的效率至少能達(dá)到97%。需要將能量返還給電網(wǎng)時(shí)，一部分旋轉(zhuǎn)的動(dòng)能將被用來驅(qū)動(dòng)安裝在主軸上的電動(dòng)機(jī)。每個(gè)飛輪能夠儲(chǔ)存15分鐘、100千瓦的電力，在20年中可以反復(fù)放電15萬次。