隨著風能、太陽能和其他可再生能源占發電量的份額不斷攀升，打造一個新型電網，是全世界都面臨的緊迫問題。
包括美國在內的很多發達國家，相對于蓬勃發展的可再生能源電力，電網本身的基礎設施卻已經變老變慢了。據估算，在美國，70%的輸電和配電線路已進入其50年預期壽命的后半部分，一些較低電壓的部件甚至已超過100年。大量涌入的可再生能源發電量將給整個電網系統的傳輸能力、整合能力、可靠性帶來極大挑戰。
自1908年出現鋼芯鋁絞線(ACSR)電纜以來，輸電和配電網絡運營商使用的架空導線技術并未發生實質性變化。ACSR至今仍占全球公用事業所用電纜的95%以上。
要實現聯合國氣候目標，采用新的電纜技術迫在眉睫。大規模的新型輸電基礎設施將是實現清潔能源轉型的關鍵，而在電力傳輸過程中，先進導體制成的電纜則成為了關注的焦點。
根據美國可再生能源委員會部分資助的一份最新報告，先進電導體的廣泛安裝將有助于加速美國電網的脫碳。
報告認為，通過部署先進導體來滿足 NERC(北美電力可靠性公司)所屬地區老化基礎設施需求的 25% 所產生的增量容量，可以促進在未來10年內每年至少實現 27GW 的零碳發電能力。
報告還預測，這種材質的電網有可能將電力部門的CO 2排放量減少24億噸，相當于 22個平均規模的燃煤電廠的排放量。在同一時期，新建輸電容量所節省的能源將為消費者節省至少 1400 億美元。
這種先進導體到底有什么黑科技，既能使使傳輸效率翻倍，又能實現脫碳減排呢?這要從電纜技術的發展歷史說起。
導體進化是一部材料技術進步的歷史。ACSR 導體(增強型鋁導體鋼)于 1908 年推出。高強度鋼和硬鋁的使用反映了當時最好的材料技術。
在 1970 年代，ACSS導體(鋁導體鋼支撐導體)因其能夠在高溫下運行被引入電力行業，但由于鋼的高密度和高熱膨脹以及ACSS過度下垂使其成為再導體小規模應用。
為了控制過度下垂，業界開發了新的芯材，包括因瓦合金(低熱膨脹)，但應用時必須與比 ACSR 具有更高電阻的高溫鋁合金配對使用。隨后業界還探索了陶瓷纖維復合材料(ACCR)和玻璃/碳復合材料(CFCC)等單向復合材料芯材。ACCR的機械強度相對較低，必須與高溫鋁合金一起使用。由于玻璃/碳復合材料(CFCC)具有相對較低的模量，并且在重冰、大跨度和大導體應用中會出現過度下垂，因此并未成為理想的復合材料芯材。
隨后業界將目光投向了碳環氧復合材料，它是一種成熟、先進的復合材料系統，已在航空航天應用了50多年。碳環氧復合材料是一個罕見的、獨特的組合，具有導體應用的所有最理想的特性：重量輕(鋼的 20%)、強度高(鋼的2倍)并且幾乎沒有熱膨脹。碳纖維復合材料與退火鋁的結合代表了材料技術的最新發展水平，也是導體應用材料選擇的終極選擇。
美國的TS Conductor 公司，便是這種電網用高效導體的先驅企業。
TS conductor是一家位于美國加州的公司，2018年創立。它們正在更新現有的鋼制導體/導線傳輸技術。
公司創始人兼首席執行官Jason Huang稱，該公司生產一種新的電導體(用于輸電和配電網絡)，可以將現有線路的容量提高2.5倍，而不必改變或改造現有的支持性基礎設施(如電桿、塔架)。這使電網運營商能夠接受大量增加的可再生能源發電上線，而對電力消費者的額外成本降到最低。
去年12月，TS conductor的三個合作伙伴——比爾蓋茨的突破能源風險投資公司、美國國家電網投資部門和NextEra能源公司的一個子公司為其提供了2500萬美元的融資。
TS Conductor的先進導體圍繞碳纖維復合芯構建，與采用鋁芯和鋼芯的傳統導體相比，提供更高的容量和更低的損耗。鋁封裝碳纖維復合芯導體相對于傳統導體可將載流量增加2 倍，線路損耗減少高達約 50%，并能實現無間隙封裝設計，100% 終生保護碳芯。
它們還可以在更高的溫度下運行，并且可以在較低的下垂下長時間運行，這允許增加更大的負載能力，具有以下特點：
TS Conductor 的碳芯材料有巨大的環境效益，可減少二氧化碳的排放。2019 年補償性發電(以彌補導體電阻加熱)產生了大約 10 億噸的溫室氣體。TS 的電阻降低了約 30-50%，從而減少了線路損耗，減少了補償性發電和相關的溫室氣體排放。
自西屋和愛迪生以來，電力技術發生了巨大變化，并且還在繼續變化。Gretchen Bakke博士在她2016年出版的《電網》一書中說，"電網必須被重新想象，必須被重新發明，而且部分電網必須被重建。即使沒有大規模引入風能和太陽能，這本來也是會發生的，但可再生能源加速了人們對變革必要性的認識。"
在聯合國氣候目標下，隨著各個國家和地區在向清潔能源轉型的過程中不斷加速可再生能源的部署，大量涌入的可再生能源發電量將給整個電網系統的傳輸能力、整合能力、可靠性帶來極大挑戰，大規模的新型輸電基礎設施將是實現清潔能源轉型的關鍵。如果要實現碳減排目標，在規劃和擴大輸電網容量時，"一切照舊 "顯然將不再是一個選項，我們需要采取大膽的新行動來迅速整合新的可再生能源發電量。用先進導體對現有線路進行重導，可以以更快的速度實現高水平的可再生能源整合，同時產生巨大的節約和減排效益。
