СВЕРХПРОВОДНИКОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ МАГИСТРАЛЬНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ И СИСТЕМ ВЫВОДА МОЩНОСТИ

Аннотация

Существующие схемы вывода и транспортировки больших потоков электроэнергии от источников до потребителей на значительные расстояния приводят к существенным потерям энергии при транспортировке, экономическим затратам при строительстве повышающих и понижающих подстанций и отчуждению больших территорий. Цель – разработка альтернативных высокоэффективных технологиий вывода больших потоков энергии и передачи ее от удаленных объектов генерации при помощи сверхпроводящих кабельных лини, для повышения их эффективности, надежности и экологичности. Материал и методы. Представлен обзор с теоретической оценкой реализованных, реализуемых и планируемых российских и зарубежных проектов дальних энергопередач с использованием высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП). Разработан макетный образец фазы генераторного токопровода с ВТСП. Проведены эспериментальные исследования на базе АО «Научно­исследовательский институт электрофизической аппаратуры имени Д. В. Ефремова» совместно с АО «Россети Научно­технический центр» – подтверждены возможность и целесообразность разработки полномасштабного проекта с ВТСП для Ленинградской АЭС. Результаты. Теоретическая оценка общих подходов к разработке кабельных ВТСП­линий и анализ эксперимента показали, что использование эффекта сверхпроводимости позволяет достичь уровней передаваемой мощности в несколько гигаватт на цепь с одновременным снижением потерь энергии до 3%. Расчеты подтвердили, что криогенную систему кабельных линий можно бесконечно удлинять, поддерживая качественное охлаждение, что обеспечит практически неограниченную длину ВТСП­линий. Заключение. Наработанный опыт позволяет приступить к реализации пилотных проектов, использующих сверхпроводящие кабельные линии. Однако требуются дополнительные исследования для учета технических, инфраструктурных и экономических факторов. Рис. 5, табл. 5, библ. источ. 11