美國正在用一種比興建全新輸電走廊更快的方法,解決快速逼近的電力容量問題。
美國能源部(DOE)9 月 24 日宣布,將透過 SPARK(Speed to Power through Accelerated Reconductoring and other Key Advanced Transmission Technology Upgrades)計畫,投入 19 億美元支持 31 項電網升級專案,涵蓋全美 26 個州。
加上公用事業、州政府與其他計畫參與者提供的 33.5 億美元配套資金,整體投資規模將達到 52.5 億美元。
DOE 表示,相關專案預計重新導線或重建超過 1,500 英里輸電線路,同時在接近 21,000 英里的電網部署 Grid-Enhancing Technologies(GETs,電網增強技術)。完成後,整體輸電系統預計可增加超過 23 GW 可用容量,並影響約一億名美國用戶。
這相當於一次大規模的電網「擴容」,但其中許多專案並不是重新興建輸電走廊,而是嘗試讓既有線路傳輸更多電力。
不一定要蓋新電塔,換一條線就能提高容量
這次計畫的重要技術之一,是 reconductoring,也就是更換輸電線導體。
傳統輸電線可能受限於材料的導電能力與熱容量。當電流提高時,導線溫度上升並產生下垂,為了避免安全風險,電網營運商必須限制線路能承載的電力。
高性能導體則可以在不大幅改變既有電塔、走廊與路權的前提下,提升輸電能力。
對電網業者而言,最大的優勢是速度。
新建大型輸電線往往需要處理路權、環境審查、地方許可與跨州協調,開發時間可能長達多年;重新導線則可大量沿用既有基礎設施。
代表先進輸電技術業者的 AMP Coalition 認為,高性能導體在部分場景可以讓既有輸電容量提升至接近原本的兩倍,並比新建輸電走廊更快投入使用。這是產業組織的主張,實際改善幅度仍取決於線路與系統條件。
DOE 這次也沒有只把錢投入硬體。
另一個重點是利用感測器、即時監控與軟體,重新計算電網到底能承載多少電力。
電線真正能承載多少電,不是一個固定數字
傳統電網通常使用相對保守的固定線路容量。
但一條輸電線實際可以傳輸多少電力,會受到氣溫、風速、日照與導線溫度等因素影響。
例如,氣溫較低或風速較高時,輸電線散熱能力增加,實際上可以安全承載更多電力。
Dynamic Line Rating(DLR,動態線路評級)等技術,就是透過感測器與即時數據動態計算線路容量,而不是全年使用同一個保守上限。
其他 GETs 還包括潮流控制設備與拓撲最佳化軟體,讓電網營運商可以把電力重新導向仍有餘裕的線路。
美國聯邦能源監管委員會 FERC 今年也開始要求區域輸電組織,在評估大型用電戶併網時,更完整考量這些先進輸電技術是否能降低傳統網路升級成本。
換句話說,美國目前正在嘗試解決一個長期存在的問題:
真正的限制未必是「沒有電」,而是電力沒有足夠的輸電容量送到需要的地方。
AI 資料中心成為電網投資的新壓力
這項投資的背景,是美國電力需求正在結束過去十多年近乎停滯的狀態。
