電力上的應用（Power Applications of Superconductivity）

電力上的應用（Power Applications of Superconductivity）
國立虎尾科技大學電子工程系吳添全助理教授/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

利用超導體零電阻的特性，可運用於製作超導導線。在電力工程設施中，如電力傳輸線、儲能系統、馬達、發電機及變壓器，由於線路有電阻，因此會有大量的電能損耗並轉變為熱。

若將線路改為超導體材料則可減少能量損耗。 在電力傳輸線的應用上：目前從發電廠產生的電力，運送給消費者使用，往往相距很遠，所以電力輸送時會提高電壓減少輸送途中的電力損失。因為電流在導線中流通時，會產生熱能，在半途中散發而耗損，電流愈大損失的能量也就愈大(和電流的平方成正比)。因此在輸送一定電力時，若能提高電壓則其電流相對地就會變小，也就可以減少電力的損失。因此若將導線改為超導電纜作為電力傳輸線裝置，可有效減少能量之損耗。 在儲能的應用上：可將超導材料以超導線材繞成線圈後，保持於極低溫時的超導態，並將電能儲存在超導線圈內，因為擄獲的磁場為永久電流所產生，在不消耗任何電力於線圈則此磁場將永久存在。超導磁儲能系統可以儲存非高峰期多餘的電能，以便高峰期使用。

在馬達/發電機的應用上：亦可將上述超導線圈所繞的螺線圈為磁場來源製作超導馬達/發電機。超導體可以達到幾乎沒有損失的電力傳輸與極大的電力密度。同樣的大小，比起傳統以銅作為繞線材料的馬達，高溫超導馬達可以達到將近兩倍的功率，而電力損失只有一半。對未來在小體積和大轉矩馬達之應用極具潛力。

另外還有許多裝置都是運用超導線圈/磁鐵的超導特性，例如核磁振造影（magnetic resonance image, MRI）及核磁共振（nuclear magnetic resonance, NMR）、超導量子干涉儀裝置(Superconducting Quantum Interference Device, SQUID system)和日本的超導磁浮列車所用的超強電磁鐵，就是使用超導線材所製作的超導線圈。

參考資料：
http://en.wikipedia.org/wiki/Technological_applications_of_superconductivity