Проект Олбани
В одном из недавних постов я упомянул о высокотемпературных сверхпроводящих (ВТСП) силовых кабелях и, в след за комментами, захотелось рассказать чуть-чуть подробнее. Прежде всего надо твердо понимать - передача больших электрических мощностей через ВТСП, охлаждаемые жидким азотом, это не фантастика и не сказки. Это технология будущего, которое наступает уже сегодня! Начиная с 2004 года, эти кабели начали выбираться из лабораторий на тестовые, демонстрационные стенды, а оттуда стремятся в коммерческие электрические сети.
ВТСП силовые кабели - современная продвинутая технология, позволяющая значительно улучшить характеристики линий электропередачи - прежде всего, примерно вдвое снизить резистивные потери при передаче электричества. Сейчас они составляют около 7%. Можете представить, в какие немалые деньги выливается эта сумма даже при российской дешевизне электроэнергии. Кроме этого, такие кабели позволяют передавать в 3-5 (и до 10) раз больше мощности относительно обычных медных или алюминиевых кабелей при одинаковом размере - что при постоянном росте потребления становится крайне важно, особенно в услових больших городов, где создание дополнительных подземных коммуникаций не просто затруднено, а, зачастую, попросту невозможно. Для сравнения:чтобы передать 1 гигаватт обычными кабелям необходима прокладка тоннеля диаметром в два метра для воздушного охлаждения. Сверхпроводящая линия потребует квадратный канал со стороной около 60 см.
Один из самых известных сверхпроводящих проектов в энергетике - "Проект Олбани" (Albany Project), реализованный SuperPower совместно с Sumitomo Denko и BOC Group, создавшей систему охлаждения.
350 метровая сверхпроводящая линия установлена между двумя подстанциями государственной энергетической системы. Общая стоимость проекта, выполнение которого длилось 4 года, 27.4 миллиона долларов. Почему так дорого и почему так мало? Большая часть линии создана на основе ВТСП проводов, изготовленных по технологии первого поколения, при которой для создания сверхпроводящих проводов используется серебро. Очень много серебра. Но 30 метровый создан по технологии второго поколения, без использования большого количества серебра. Кабель был включен в сеть 20 июля 2006 года и проработал без вмешательства и остановок до 1 мая 2007 г. После успешного завершения первой фазы, остановки и инспекции, заранее запланированный 30 метровый участок был удален и заменен кабелем 2-го поколения. В таком виде система функционирует до сих пор, начиная с января этого года. Ну а пока суд да дело, многообещающая технология второго поколения благополучно перешагнула 200-метровый рубеж.
Кабель "Проекта Олбани", несмотря на заметный размах и работу в реальных полевых условиях, скорее демонстрационный. Его цель - показать практическую применимость сверхпроводящих силовых кабелей, техническую надежность и экономическую эффективность. Надо сказать, что это ему в полной мере удалось, так как уже в апреле этого года American Superconductor - еще один крупный игрок на рынке сверхпроводящих устройств и материалов, запустил, в коммерческую (!) эксплуатацию 600 метровую линию для электростанции с забавным названием ЛИПА (Лонг Айленд, Нью-Йорк). Кабель может передавать мощность, эквивалентную потреблению 300.000 домов (квартир). Стоимость проекта 46.9 млн. долларов.
С 2004 по 2007 год мире было запущено более десяти демонстрационных сверхпроводящих силовых линий, из них 3 в Корее, 1 в Японии (Япония активно участвует в международных проектах), 1 в Мексике, 2 в Китае, 5 в США и 1 в России. Поэтому, надо полагать, что первая коммерческая сеть далеко не последняя - технология хоть и дорогая, но жизнеспособная и перспективная. Естественно, каждый хвалит свою помойку и мне, по понятным причинам, криогенная в целом и сверхпроводящая тема в частности очень близка. Но я таки скажу, что такого рода проекты - одно из лучших применений нано-сикстильонов. По новым русским меркам (особенно, докризисным), деньги на масштабное внедрение прорывных технологий вполне умеренные, при том для этого есть все возможности и потенциал. В ЖЖ уже стало хорошей традицией сравнивать какую-нибудь постройку гаража на московских задворках и стоимость передовых научных проектов, но я этого делать не стану. И так понятно.
Ну и кстати, очень приятно осознавать, что изучая, передачу тока сверхпроводимости на микромасштабах, я вношу свою лепту в развитие такой чудесной мегатехнологии.