每年，僅因?yàn)閿嚯娊o中國(guó)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(guó)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?，為了讓市民了解到?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(cè)。

所以，未來(lái)更聰明的智能電網(wǎng)肯定將會(huì)大派用場(chǎng)，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(guò)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(guó)范圍內(nèi)大興土木地新建上百萬(wàn)千米的供電網(wǎng)絡(luò)來(lái)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(guó)橡樹嶺國(guó)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(lái)鋪設(shè)更多的管道和新電線。

但一個(gè)更簡(jiǎn)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(wú)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(wèn)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(zhǎng)約130千米的電纜進(jìn)行檢測(cè)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(guò)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(wèn)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(chǎng)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(wèn)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(lái)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(yáng)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(yáng)能電池板不是利用陽(yáng)光的惟一選擇。多年來(lái)，科學(xué)家一直在嘗試學(xué)習(xí)植物利用陽(yáng)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(guò)程的催化劑。

但去年，勞倫斯·伯克利國(guó)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(yáng)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(guò)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(guò)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(guò)剩的能量保存下來(lái)進(jìn)度：一座容量2萬(wàn)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(lái)的，因此發(fā)電廠必須連續(xù)不停地發(fā)電來(lái)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(guò)剩的電能儲(chǔ)存起來(lái)，以備陰天、無(wú)風(fēng)時(shí)和夜晚使用。

位于美國(guó)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(guò)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(lái)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(wàn)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(lái)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(wàn)次。