Войти
ФСК ЕЭС

Завершен основной этап испытаний крупнейшей в мире высокотемпературной сверхпроводящей кабельной линии

3524
2
+9

ФСК ЕЭС (входит в группу «Россети») на собственном полигоне в Москве завершила ресурсные испытания высокотемпературной сверхпроводящей кабельной линии постоянного тока (ВТСП КЛ), являющейся первой в России и крупнейшей в мире. Минэнерго России включило разработки компании в области сверхпроводимости в состав национального проекта, что приведет к масштабированию технологии как в России, так и за рубежом. Лидером этой работы утвержден научно-технический центр ФСК ЕЭС (НТЦ ФСК ЕЭС).


Схема ВТСП силового кабеля АО "НТЦ ФСК ЕЭС".
Источник: www.fsk-ees.ru

Испытанный с проведением полной имитации рабочего режима опытный образец ВТСП кабельной линии постоянного тока протяженностью 2,5 км в 2020 году будет введен в эксплуатацию в энергосистеме Санкт-Петербурга и соединит две подстанции – 330 кВ «Центральная» и «РП-9», что повысит надежность электроснабжения города. В конце 2017 года проектная документация по внедрению линии получила положительное заключение Главгосэкспертизы РФ.


Применение высокотемпературных сверхпроводников – глобальный тренд для ряда отраслей, в том числе энергетики. В сетевом комплексе внедрение ВТСП кабельных линий позволяет передавать большую мощность на низком напряжении, свести потери к минимуму, до 20% снизить затраты на сооружение линий. Технология эффективна при строительстве кольцевых схем и энергомостов, выдачи мощности станций, включая АЭС.


Согласно утвержденному в 2016 году Министром энергетики Российской Федерации А. Новаком прогнозу научно-технологического развития отраслей топливно-энергетического комплекса России на период до 2035 года (Прогноз НТР), создание электросетевого оборудования на базе недорогих высокотемпературных сверхпроводниковых материалов является одним из приоритетных направлений развития электроэнергетики.


В мегаполисах использование кабеля позволит осуществлять более гибкую планировку застройки и расположения центров потребления за счет наращивания мощности по мере развития районов без необходимости прокладывания дополнительных кабельных линий, а также значительно понизить класс напряжения при передачи большой мощности.


Проект, реализуемый ФСК ЕЭС, является межотраслевым. Помимо применения в электрических сетях, результаты проекта могут быть внедрены во все энергоемкие отрасли промышленности, транспортные предприятия с большой долей энергопотребления, в нефтехимическом и горнодобывающем секторе. Масштабирование технологий на основе высокотемпературной сверхпроводимости будет способствовать росту энергоэффективности экономики страны.


В настоящее время в мире насчитывается несколько десятков экспериментальных кабельных линий, созданных с целью изучения возможности передачи электроэнергии с использованием эффекта сверхпроводимости протяжённостью не более 1 км. Разработки ВТСП кабельных линий протяженностью в несколько километров ведутся в России, Японии, Республике Корея, ЕС и США.


СПРАВКА. ВТСП КАБЕЛЬНАЯ ЛИНИЯ

В 1911 г. голландский физик Хейке Каммерлинг-Оннес, измеряя температурную зависимость электрического сопротивления ртути, обнаружил, что при понижении температуры до 4.15 К (кельвинов) оно резко падает до неизмеримо малой величины.


В 1986 г. немецкие физики Карл Мюллер и Георг Беднорц открыли сверхпроводимость при температуре около 30К (высокотемпературная сверхпроводимость), что было удостоено Нобелевской премии.


Изделия на базе низкотемпературных сверхпроводников внедрены в узкие сферы промышленности, в частности, применяются в ускорителях частиц, установках термоядерного синтеза и магнитных медицинских томографах. Например, низкотемпературные сверхпроводящие кабели российского производства используются в проекте Международного термоядерного экспериментального реактора (ИТЭР).


В энергетике востребован второй класс – высокотемпературные сверхпроводники второго поколения (первое или второе поколение ВТСП зависит от используемых химических соединений).


ВТСП кабельные линии (ВСТП КЛ) передают значительную мощность при минимальном сечении, обладают большей пропускной способностью, чем традиционные кабели. При прохождении тока через сверхпроводник не выделяется тепло, магнитное поле локализовано внутри кабеля, практически отсутствуют потери электроэнергии, тем самым решается главная проблема сетей.


При современном уровне развития сверхпроводниковой и криогенной техники (техники глубокого охлаждения) возможно создание длинных сверхпроводящих кабельных линий постоянного тока для передачи энергии на расстояния в десятки километров. Мощность единичной линии может достигать нескольких гигаватт, а потери энергии в ней будут в 2-3 раза ниже, чем в классических воздушных ЛЭП.


Внедрение ВТСП КЛ в условиях мегаполисов позволит передавать электроэнергию с минимальными потерями, снизить затраты на строительство кабельной линии до 20% по сравнению с традиционными кабельными линиями, сократить затраты при строительстве энергомостов и кольцевых схем, а также передавать мощности энергоемким потребителям, для которых не могут использоваться высоковольтные линии.


Кроме этого в больших городах станет возможным высвободить значительные площади земли, улучшить экологию за счет снижения электромагнитных воздействий и в целом повысить уровень пожарной безопасности.


При передаче на большие расстояния при использовании ВСТП КЛ постоянного тока значительно снижается стоимость всей инфраструктуры кабельной линии за счет понижения класса напряжения и увеличения единичной мощности передачи за счёт увеличения рабочих токов. Отсутствует падение напряжения по длине линии, что существенно для протяжённых линий.


Разработки ВТСП кабеля широко ведутся в США, Европе, Южной Корее, Японии, Китае и России. Ряд ВТСП кабельных линий длинами от 30 м до 1000 м установлены для опытной эксплуатации. Второй в мире по длине кабель (1000 метров) используется в проекте AmpaCity в городе Эссен (Германия). ВТСП КЛ переменного тока, внедренная в 2014 году в энергосистему города, в настоящее время соединяет две подстанции и обеспечивает переток энергии.


К 2025 году ожидается значительное снижение стоимости высокотемпературных сверхпроводников, которые являются основным материалом при изготовлении кабельных линий. По оценкам экспертов, стоимость ВТСП снизится до уровня сопоставимого со стоимостью меди в традиционных силовых кабелях.


В России сначала по инициативе РАО «ЕЭС России», а затем ПАО «ФСК ЕЭС» начали проводиться работы, целью которых является создание ВТСП КЛ постоянного и переменного токов на напряжение 20 кВ.


К 2017 году АО «НТЦ ФСК ЕЭС» завершило пятилетний проект по созданию ВТСП КЛ постоянного тока длиной 2500 метров с током 2500 Ампер на напряжение 20 киловольт.


В 2015 году ВТСП кабельная линия постоянного тока изготовлена в полном объеме.


За 2016 год подготовлена экспериментальная база на полигоне АО «НТЦ ФСК ЕЭС» для проведения масштабных ресурсных испытаний ВТСП кабельной линии постоянного тока в сборе со штатной автономной криогенной системой.


В настоящее время завершен этап ресурсных испытаний ВТСП КЛ постоянного тока, в ходе которого на полигоне осуществлен монтаж линии, пуско-наладочные работы на СКО (системе криогенного обеспечения), доработка программного обеспечения системы управления СКО и программного обеспечения системы управления, регулирования, защиты и автоматики (СУРЗА) ВТСП КЛ (фактически, осуществляется полная имитация рабочего режима на объекте установки ВТСП КЛ в Санкт-Петербурге).


На следующем этапе будет проведена прокладка испытанной ВТСП КЛ между действующими энергообъектами в Санкт-Петербурге – подстанциями «Центральная» и «Р-9». Проект получил положительное заключение Главгосэкспертизы РФ. В первой половине 2018 года планируется проведение закупочных процедур на заключение комплексного договора подряда. В период 2018-2020 гг. – проведение строительно-монтажных и пуско-наладочных работ.

Права на данный материал принадлежат ФСК ЕЭС
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Похожие новости
28.11.2014
Развитие третьей промышленной революции в ведущих индустриально-развитых странах мира и перспективные направления её реализации в России
19.06.2013
Шесть лет на прорыв
11.09.2012
Век умных материалов
28.02.2012
Быть ли «русской Windows»?
26.10.2011
Здесь страх не должен подавать совета
07.12.2009
Госкорпорации: не все точки над "i" расставлены
2 комментария
№1
30.01.2018 15:31
Один знакомый препод из технического вуза рассказывал, что уже довольно давно, наверно ещё в советские времена, был у них препод, который демонстрировал сверхпроводимость при комнатной температуре. Подробностей при этом никому не раскрывал так как хотел продать буржуям своё изобретение. Но "кота в мешке" покупать никто не хотел - все предварительно требовали раскрыть все подробности, на что он не соглашался, т.к. вполне справедливо полагал, что его могут кинуть, т.е. ничего не заплатить после этого. В общем так ни с кем он и не договорился и умер в 90-х годах. А ещё он изобрёл, к примеру, 3D экран, который можно было смотреть без очков, но там в "железе" ничего не было - слишком сложно самому изготовить. Ну и тоже пытался продать это всяким японцам, но не договорился по той же причине. В общем был ли он шарлатаном или нет - так и осталось загадкой.
+1
Сообщить
№2
31.01.2018 01:19
Серьезная штука...
0
Сообщить
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 29.03 00:44
  • 431
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 28.03 22:28
  • 1
Заявления Генерального прокурора России о деприватизации предприятий ОПК
  • 28.03 20:03
  • 2682
Как насчёт юмористического раздела?
  • 28.03 18:33
  • 2
Источник сообщил об успешном применении ВС РФ перспективных "прыгающих мин" в зоне СВО
  • 28.03 16:17
  • 0
Force de Frappe. Франция перебрасывает истребители Rafale в Румынию
  • 28.03 15:34
  • 1
Представлен модуль акустической разведки, находящий беспилотники по звуку
  • 28.03 13:54
  • 5
«Дальность полета возрастет в три раза»: французская компания представила управляемую бомбу Hammer 1000
  • 28.03 10:55
  • 2
Раскрыто назначение трехтонной российской бомбы
  • 28.03 10:12
  • 1
В США вспомнили о советском атомолете
  • 28.03 10:06
  • 62
В США оценили российские Су-34 с УМПК
  • 28.03 10:05
  • 1
Клинцевич рассказал о запускаемых со «Смерча» российских бомбах
  • 27.03 19:52
  • 1
Генпрокурор рассказал, как боевую технику ремонтировали контрафактом
  • 27.03 15:15
  • 454
Международные расчеты, минуя доллар, по странам
  • 27.03 15:00
  • 10
Глава Ростеха анонсировал возобновление выпуска самолётов радиолокационного обнаружения и управления А-50У
  • 27.03 14:34
  • 8
Александр Михеев: система ПВО С-400 "Триумф" в разы превосходит конкурентов