Перспективы использования высокотемпературных сверхпроводников для передачи энергии на большие расстояния

Проанализирована перспектива возможного применения кабельных линий электропередачи с высокотемпературными (ВТСП) в зависимости от соотношения передаваемой мощности и расстояния. На основе технико-экономического анализа установлены области предпочтительного применения обычных и сверхпроводящих ЛЭП в зависимости от соотношения передаваемой мощности и расстояния. Определено, что перспектива использования ВТСП проводников для передачи энергии на большие расстояния вполне реальна, а также что соотношение стоимости ВТСП кабеля к обычному может быть снижено со 100 до 5–6. Выявлена область возможного применения ВТСП кабелей для передачи энергии на большие расстояния.

1. Прогноз развития энергетики мира и России 2016. Под ред. А.А. Макарова, Л.М. Григорьева, Т.А. Митровой. М., ИНЭИ РАН—АЦ при Правительстве РФ, 2016. 196 с. ISBN 978-5-91438-023-3.

2. Железко Ю.С., Артемьев А.В., Савченко О.В. Расчет, анализ и нормирование потерь электроэнергии в электрических сетях. М., Изд-во НЦ ЭНАС, 2003. 280 с.

3. Ю.А. Холодов. Мозг в электромагнитных полях. М., Изд-во Наука, 1982.

4. Thomas H., Marian A., Chervyakov A., Stückrad S., Salmieri D., Rubbia C. Superconducting transmission lines — Sustainable electric energy transfer with higher public acceptance? Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2016. 55. Р. 59—72.

5. Hellemans А. New superconductive material for long-distance energy transmission. URL: https://phys.org/news/2016-09-superconductive-material-long-distance-energy-transmission.html (23.09.2016).

6. Superconductors in the Power Grid. Ad. C. Rey. Materials and Applications. Woodhead Publishing, 2015. 462 p.

7. Zh. Liu. Global Energy Interconnection. Academic Press, 2015. 396 p.

8. K. Kaneko. Researchers Succeed in Long-distance Superconducting DC Power Transmission. URL: http://techon.nikkeibp.co.jp/english/NEWS_EN/20150808/431400/?ST=msbe (08.08.2015).

9. Elsherif M.A., Zaggout M.N., Yahia E.Z. Applying High-Temperature Superconductor Technologies into Power Systems. The International Journal of Engineering and Information Technology (IJEIT). 2014. Vol. 1. No. 1. P. 12—16.

10. Grilli F., Chervyakov A., Zermeno V., Marian A., Grasso G., Goldacker W., Rubbia C. Numerical modelling of MgB2 conductors for high power AC Transmission. Physica C. 2014. Vol. 504. P. 167—171.

11. Ohya M., Inagaki Yo., Tatamidani K. Japan’s First Live Power Transmission Using 3-in-One Superconducting Cable (High-Temperature Superconducting Cable Demonstration Project). SEI TECHNICAL REVIEW.2013. 76. P. 45—54.

12. Robinson A.L., Misewich J. High-temperature superconductors change the game. MRS Bulletin. 2012. Vol. 37. Iss. 9. P. 798—799.

13. Reddy N. Superconductor Electricity Pipelines. Right of Way. 2010. May/June. P. 26—33.

14. Saugrain J.-M., McCall J. Successfully Operating 200 kV Superconducting HVDC Transmission Highlights Reliability, Efficiency. Electric Light & Power and POWERGRID International. URL: http://www.elp.com/articles/powergrid_international/print/volume-15/issue-10/features/successfully-operating-200-kv-superconducting-hvdc-transmission-highlights-reliability-efficiency.html (10.01.2010).

15. Marsh G. Rise of the superconductor. Renewable Energy Focus. 2009. July/August. P. 38—42.

16. US Department of Energy — Office of Electricity Delivery and Energy Reliability. Superconductivity High Temperature for Electric Systems. Project Fact Sheet, US Department of Energy — Office of Electricity Delivery and Energy Reliability URL: https://energy.gov/sites/prod/files/oeprod/DocumentsandMedia/LIPA__5_16_08.pdf (20.01.2018).

17. Grant P.M. Superconducting Lines for the Transmission of Large Amounts of Electrical Power Over Great Distances: Garwin—Matisoo Revisited Forty Years Later. IEEE Transactions on Applied Superconductivity. 2007. Vol. 17. Is. 2. P. 1641-1647.

18. International Electrotechnical Commission. Efficient Electrical Energy Transmission and Distribution. Switzerland, IEC. 24 p.

19. Molburg J.C., Kavicky A.J., Picel K.C. The design, construction, and operation of long-distance high-voltage electricity transmission technologies. Argonne National Laboratory, 2007. 84 p.

20. Masuda T., Yumura H., Takigawa H., Watanabe M., Ashibe Yuichi, Suzawa Ch., Kato T., Okura K., Hirose M., Yamada Yu., Yatsuka K., Sato K., Isojima Sh. High-temperature Superconducting Cable Technology and Development Trends. Sei technical review. 2005. 59. P. 8—13.

21. Silberglitt R., Ettedgui E., Hove A. Strengthening the Grid: Effect of High-Temperature Superconducting Power Technologies on Reliability, Power Transfer Capacity, and Energy Use. Science and Technology Policy Institute, Prepared for the Department of Energy. 114 p.

22. Powell J., Paniagua J., Maise G. Potential use of high temperature superconductors in satellite power transmission and distribution systems. AIP Conference Proceedings. 2002. Vol. 608. Iss. 1. P. 1168-1181.

23. Superconducting Cablesnetwork Feasibility Study. Western Power Distribution. Work Package 1. Western Power Distribution, 2016. 89 p.

24. Сытников В.Е., Бемерт С.Е., Кривецкий И.В., Ромашов М.А., Попов Д.А., Федотов Е.В., Команденко О.В. Создание ВТСП кабелей мегаватного диапазона в РФ. Ядерная физика и инжиниринг. 2014. Т. 5. № 11—12. C. 970—975.

25. Sytnikov V.E., Bemert S.E., Krivetsky I.V., Karpov V.N., Romashov M.A., Shakarian Yu.G., Nosov A.A., Fetisov S.S. The test results of AC and DC HTS cables in Russia. IEEE Transactions on Applied Superconductivity.2016. V. 26. No 3. P. 7420611.

26. Корсунов П.Ю., Рябин Т.В., Сытников В.Е. Сверхпроводящие кабели. Проект ВТСП КЛ по соединению ПС 330 кВ Центральная и ПС 220 кВ РП-9 в Санкт-Петербурге. Энергия единой сети. 2017. № 3 (32). C. 28—36.