損失のない電力伝送において、水素を用いたスーパーグリッドは、超長距離の電力伝送と液体水素の供給を組み合わせ、ケーブル内で超伝導を実現するというアイデアである。水素は分散型燃料であると同時に送電線の極低温冷却剤でもあり、送電線を超伝導状態にする。この概念の提唱者たちは、これを「先見的」段階にあると表現しており、新たな科学的ブレークスルーは必要ないが、実用化に向けて大きな技術革新が必要となる。[ 1 ]米国向けのシステムは、完全に実装されるまでに「数十年」かかると予測されている。[ 1 ]
超電導ケーブルの設計案の一つには、±50 kV、50 kAで動作する超電導双極直流線路があり、 抵抗ゼロ、線路損失ほぼゼロで数百キロメートルにわたって約2.5 GWを送電できる。[ 2 ]高電圧直流(HVDC)線路も同様の電力を送電できる能力があり、例えば、超電導ケーブルを使用せずに中国南部の省に沿って5ギガワットのHVDCシステムが建設されている。[ 3 ]
米国では、全長4,000キロメートルの大陸スーパーグリッドが、 長距離高速磁気浮上式鉄道と共有するトンネルで40,000~80,000MWの電力を輸送する可能性があり、低圧では大陸横断を1時間で移動できる可能性がある。液体水素パイプラインは水素の貯蔵と供給の両方を行う。[ 4 ]
英国の交流スーパーグリッドで送電されるエネルギーの1.5% [ 5 ]が失われます (変圧器、発熱、容量損失)。このうち、3分の2弱 (英国のスーパーグリッドでは 1%) は「直流」(抵抗) 発熱タイプの損失です。超伝導送電線の場合、容量損失と変圧器損失 (送電線がまだ架空交流線であるというあり得ない事態) は同じままです。さらに、架空線は、送電媒体の重量と過冷却材料のかなりの脆さのため、極低温水素配管の組み込みに物理的には全く適していません。過冷却水素を運ぶ送電線は地下に敷設する必要があると思われますが、これは、そのようなケーブルが距離 (たとえば 60 km を超える) になると、容量損失が大きすぎるため、電力を直流に変換してそのまま送電する必要があることを意味します。この場合、交流/直流変換変電所における電力損失によって、超伝導線路自体による電力節約効果の一部または全部が相殺されてしまうだろう。
大陸規模の包括的な送電網、そして(提案されている欧州スーパーグリッドの場合)大陸間を結ぶ送電網が実現する以前であっても、こうしたケーブルは従来型の地域電力網を効率的に相互接続するために利用できる可能性がある。