顛覆傳統(tǒng)輸電的根本問題 無線電力傳輸(WPT)或非接觸式WPT

非接觸式無線功率傳輸?shù)陌l(fā)展為中遠(yuǎn)程傳輸帶來了一種顛覆性技術(shù)。

我們所知道的電力自 1882 年就已經(jīng)存在。那時托馬斯愛迪生首先建造了直流發(fā)電機、徑向線路傳輸和雙絞銅線，以為最終用戶供電。從那時起，主要大都市和工業(yè)區(qū)的電力一直通過相同的基于銅線的電網(wǎng)系統(tǒng)進行，因此使用近 140 年的東西存在根本缺陷可能會讓人感到意外。?

但問題是電網(wǎng)利用大量基礎(chǔ)設(shè)施來克服眾多地理挑戰(zhàn)，以及將電力輸送到人口稠密和不發(fā)達地區(qū)所帶來的明顯和細(xì)微的障礙。電力線不能安裝在人口密集或保護區(qū)附近，因為它們帶來的無數(shù)風(fēng)險，無論是損害健康還是潛在的死亡，如果它們過于接近。此外，變電站和電力線的生產(chǎn)和維護已被證明由于碳排放而存在高污染風(fēng)險。正如大多數(shù)人所知，大氣中高濃度的二氧化碳會導(dǎo)致全球變暖。?

雖然這些電網(wǎng)實際上是維持現(xiàn)代世界前進的動力，但明顯缺乏可達性和流動性，以及有害的環(huán)境問題，已經(jīng)把我們帶到了需要一個新系統(tǒng)來滿足人們需求的地步。社會。不幸的是，迄今為止提出的解決方案都受到基本限制的困擾。

為什么碳抵消信用不會減少我們的碳足跡

Svante Arrhenius在 1896 年提到了全球變暖并預(yù)測了它的潛在影響。盡管最早的跡象是在 1938 年發(fā)現(xiàn)的，但直到 1980 年代，世界才開始關(guān)注。傳統(tǒng)上，降低溫室氣體排放的首選解決方案是實施更嚴(yán)格的排放上限，迫使大型企業(yè)更新用于控制污染的技術(shù)。?

快進到 2021 年，法律規(guī)定的碳排放上限的監(jiān)管合規(guī)性仍然要求公司將排放限制在被認(rèn)為“安全”的程度。一方面，這可能會鼓勵技術(shù)發(fā)展，甚至是開發(fā)更具環(huán)保意識的制造工藝。另一方面，在活動中不排放二氧化碳的實體能夠出售剩余的碳排放以平衡全球變暖的影響。?

在這樣的安排下，遠(yuǎn)方的前景若隱若現(xiàn)。大型工業(yè)制造商將有機會購買森林或農(nóng)田，從而有效地?fù)碛幸患易庸?，該子公司幾乎不費吹灰之力就可以降低其碳排放，因此在碳抵消信用中得分較低。一旦完成，剩余的信用可以賣回給母公司——需要更多投資來降低碳排放和改善業(yè)務(wù)的實體。雖然這種做法確實存在缺陷，但政府在單個碳抵消信用額的談判或定價方面沒有發(fā)言權(quán)，允許有實力的公司隨意進行交易。從表面上看，我們似乎在限制大公司的碳和溫室氣體排放，但在幕后，

無線電力傳輸 (WPT) 或非接觸式 WPT (tWPT) 如何節(jié)省時間

一個新的更好的配電系統(tǒng)的爭論已經(jīng)結(jié)束了，當(dāng)愛迪生為世界供電的解決方案與尼古拉特斯拉的解決方案面對面時，它就結(jié)束了。無線電力傳輸（或 WPT）正在成為許多系統(tǒng)中更流行的電力傳輸模式。雖然在很大程度上被認(rèn)為是主流，但它的原則從未停止過令人驚奇的事情。WPT 的過程由電磁感應(yīng) (EMI) 組成，它發(fā)生在彼此相距一定距離的兩個線圈之間。發(fā)射器線圈產(chǎn)生的磁場線與負(fù)載諧振器相互作用并神奇地產(chǎn)生電力。?

已經(jīng)開發(fā)的 WPT 技術(shù)通常是短程的。但 tWPT 的增長正在迎來中遠(yuǎn)程傳輸?shù)念嵏残约夹g(shù)。短距離或“近距離接觸”無線電力傳輸?shù)牧餍杏猛景?a href="http://www.ttokpm.com/v/tag/105/" target="_blank">射頻識別、生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用和無線充電——事實上，一些日常消費電子產(chǎn)品可以無線充電，如手表、耳機、耳機或平板電腦。用于中端應(yīng)用的 tWPt 在醫(yī)療領(lǐng)域和軍隊中越來越流行，軍隊已經(jīng)要求開發(fā)使用激光傳輸電力的無線網(wǎng)絡(luò)。?

非接觸式無線電力如何可持續(xù)地減少工業(yè)排放并減少碳抵消信用額

電力和熱力生產(chǎn)占所有溫室氣體排放量的 25%，但目前的配電系統(tǒng)可以通過利用現(xiàn)有的高效微波技術(shù)和全范圍 tWPT 實現(xiàn)無線化。在這些非接觸式無線配電系統(tǒng)中，未來的塔可以從附近的太陽能或生產(chǎn)工廠收集電力，發(fā)射的能量放大到 100 兆瓦。結(jié)合效率高達 90% 的短程系統(tǒng)，從中程系統(tǒng)將能量傳輸?shù)脚鋫鋽?shù)字總線的實體，以實現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸。

通過整合風(fēng)能、太陽能和水力發(fā)電系統(tǒng)的當(dāng)前優(yōu)勢，tWPT 可以無休止地實施不受物流影響的綠色能源發(fā)電廠，克服所有傳統(tǒng)電網(wǎng)系統(tǒng)要求。更重要的是，用無線電力系統(tǒng)替換現(xiàn)有電網(wǎng)只需用數(shù)字總線或允許多種用例的無線連接替換電線。最重要的是，tWPT 帶來了創(chuàng)建無線電網(wǎng)局域網(wǎng) (WiGL) 的能力，該局域網(wǎng)可以像我們通過 WiFi 向最終用戶發(fā)送有線數(shù)據(jù)一樣發(fā)送電力。

技術(shù)和社會學(xué)挑戰(zhàn)

與任何新技術(shù)一樣，以及與 WiGL 所提供的一樣雄心勃勃的技術(shù)一樣，在開發(fā)過程中始終存在必須克服的挑戰(zhàn)才能完全達到預(yù)期的結(jié)果。追求真正的無線電力也不例外，它提供了一些最獨特的障礙，其中最大的障礙之一就是遠(yuǎn)距離充電的能力。能夠在不顯著損失的情況下將電力傳輸超過幾英尺，并將其引導(dǎo)到正確的方向是 WiGL 努力實現(xiàn)的目標(biāo)。

由于 WiGL 的創(chuàng)新網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)或發(fā)射器，這一點已在超過 8 英尺的距離上得到證明。這意味著，WiGL 有可能通過添加越來越多的非接觸式無線電力發(fā)射器來創(chuàng)造無限距離。

但是像 tWPT 這樣的技術(shù)進步也帶來了社會學(xué)進步。WiGL 的可訪問性和模型不僅可以為私人創(chuàng)造機會，還可以為社區(qū)創(chuàng)造機會，無論是在公共交通、城市規(guī)劃還是其他民用項目中。責(zé)任將落在支持 WiGL 的產(chǎn)品制造商身上，以確保這些技術(shù)對消費者和 WiGL 有一天可以服務(wù)的社區(qū)廣泛可用。確保代表性不足的社區(qū)不會落后成為第三或第四世界技術(shù)沙漠。

關(guān)鍵要點

當(dāng)然，問題仍然需要解決，但有效地，該系統(tǒng)可以采用近場 WPT 在配電系統(tǒng)中以更高的效率進行傳輸。一旦生產(chǎn)和分銷問題得到解答，工業(yè)制造商、大型企業(yè)和電動汽車將自動通過使用更清潔的能源來幫助降低碳足跡。?

tWPT 技術(shù)可以潛在地減少或消除對電線和變電站的需求，并且可用于為互連電線不方便或危險的電氣設(shè)備供電。

該系統(tǒng)還消除了對鋰離子電池的需求，研究表明，鋰離子電池的二氧化碳排放量比傳統(tǒng)汽車的生產(chǎn)量多 74% 。?

現(xiàn)有的 WPT 技術(shù)在過去幾年中取得了根本性的進步，并已成為主流。當(dāng)然，大多數(shù) tWPT 系統(tǒng)仍在開發(fā)中，但毫無疑問，tWPT 為傳統(tǒng)的電力生產(chǎn)和配電帶來了一些優(yōu)勢，并提供了比 WPT 更大的便利……同時降低了發(fā)電廠和最終用戶的碳足跡。?