Статья
Разработка ВТСП кабельных линий для систем вывода мощности от источников генерации и протяженных линий передачи энергии
О.А. Ковальчук
АО «НИИЭФА», Санкт-Петербург, Россия
Г.В. Муравьев
АО «НИИЭФА», Санкт-Петербург, Россия
В.И. Никишкин
АО «НИИЭФА», Санкт-Петербург, Россия
В.С. Овсянников
АО «НИИЭФА», Санкт-Петербург, Россия
И.Ю. Родин
АО «НИИЭФА», Санкт-Петербург, Россия
Д.Б. Степанов
АО «НИИЭФА», Санкт-Петербург, Россия
М.В. Дубинин
АО «НТЦ ФСК ЕЭС», Москва, Россия
А.В. Кащеев
АО «НТЦ ФСК ЕЭС», Москва, Россия
В.Е. Сытников
АО «НТЦ ФСК ЕЭС», Москва, Россия
e-mail: vsytnikov@gmail.com
УДК 538.945
Аннотация
В статье рассмотрены общие подходы к разработке ВТСП кабельных линий для протяженных линий передачи энергии и систем вывода мощности от источников генерации, как части нового технологического уклада энергетической отрасли. Использование эффекта сверхпроводимости позволяет достичь уровней передаваемой мощности 0.5-2.0 ГВА и более без существенного увеличения весогабаритных характеристик с одновременным снижением потерь энергии. Приведены результаты теоретических оценок, показывающих возможность снижения потерь энергии до уровня не более 3% от передаваемой мощности и создания ВТСП линий энергопередачи длиной до 100 км. Показано, что наработанный опыт позволяет приступить к реализации пилотных проектов, использующих сверхпроводящие кабельные линии, однако подобные разработки потребуют учета множества факторов, включая инфраструктурные технические и экономические аспекты.
Ключевые слова: высокотемпературный сверхпроводник; кабельная линия; криостат; энергопередача; токопровод; генерация; криоагент.
Литература
[1] D.I. Doukas, IEEE Transactions on Applied Superconductivity 29, 1 (2023). DOI: 10.1109/
TASC.2019.2895395
[2] S. Dai, L. Xiao, H. Zhang, М. et al., IEEE Transactions on Applied Superconductivity 24, 5400104
(2014). DOI: 10.1109/TASC.2013.2295845
[3] B. Yang, J. Kang, S. Lee et al., IEEE Transactions on Applied Superconductivity 25, 5402705
(2015). DOI: 10.1109/TASC.2015.2396683
[4] S. Eckroad. Program on technology innovation: Transient response of a superconducting DC
long length cable system using voltage source converters// EPRI, Palo Alto, CA, USA, Dec. 2009,
1020339.
[5] Сытников В.Е., Бемерт С.Е., Бердников Р.Н. и др. Энергия единой сети 4, 24 (2012).
[6] Сытников В.Е. Энергия единой сети. 1, 14 (2017).
[7] Сытников В.Е., Кащеев А.В., Дубинин. Энергия единой сети 4, 21 (2021).
[8] S. Samoilenkov, A. Molodyk, S. Lee et al. Superconducting Science Technology 29, 024001
(2016). DOI: 10.1088/0953-2048/29/2/024001
[9] V.E. Sytnikov, P.I. Dolgosheev, M.G. Soloviev et al. IEEE Transaction on Applied Superconductivity
13, 1964 (2003). DOI: 10.1109/TASC.2003.812950
[10] Y. Ivanov, M. Romashov, S. Bemert, et al. Transaction of the CEC 1573 (2014)
[11] H. Watanabe, Yu. Ivanov, N. Chikumoto, et al. // IEEE Transactions on Applied Superconductivity
27, 5400205 (2017). DOI: 10.1109/TASC.2016.2642578
[12] S. Yamaguchi, T. Yamada, T. Iitsuka, et al. Journal of Physics: Conf. Series 1293, 012067 (2019).
DOI: 10.1088/1742-6596/1293/1/012067