Сверхпроводящие провода увеличат производительность ветровых турбин
Все возрастающие цены на энергию и экологические проблемы стали причинами властей Соединенных Штатов пересмотреть структуру энергетики страны и обратить внимание на развитие внутренних источников экологически чистой энергии. Министерство энергетики США считает, что страна обладает огромными ресурсами для производства электричества от энергии ветра, поэтому планирует к 2030 году увеличить его объем до 20 процентов. Для воплощения этих планов Министерство недавно выбрало шесть наиболее перспективных проектов, которые будут способствовать разработке ветровых турбин следующего поколения и ускорению их внедрения в оффшорную энергетику США.
Один из этих проектов представила лаборатория Advanced Magnet, расположенная в городе Палм-Бэй, штат Флорида. Генератор с прямым приводом и сверхпроводящими проводами, разработанный в сотрудничестве с Аргоннской национальной лабораторией для больших ветровых турбин, позволит значительно сократить стоимость ветровой энергии.
«Использование прямого привода в генераторе исключает необходимость установки коробки передач.
Тем самым снижается вес генератора, уменьшается количество движущихся частей и снижаются эксплуатационные расходы», – говорит Джерри Нолен, сотрудник Аргоннской лаборатории. Ветровая турбина работает как вентилятор, но в обратном направлении: вместо того чтобы использовать электроэнергию для создания ветра, она использует ветер для вращения лопастей и генерирования электроэнергии. Прямой привод обеспечивает передачу полученного электричества в сеть.
В проекте лаборатория Advanced Magnet основной упор сделала на эффективном использовании сверхпроводящих проводов, которые имеют практически нулевое электрическое сопротивление. Во-первых, это позволит создать линию электропередачи с минимальными потерями электричества, а во-вторых, это позволит уменьшить массу и габариты генератора ветровой турбины. Но поскольку сверхпроводники работают при криогенных температурах, лаборатория также занимается разработкой эффективной системы охлаждения для установки.
Комментарии
Во всех странах мира реализована аристократия клерков.
Мир живёт под управлением коллективного разума, но...
Никто не знает, кто курирует и в каком ведомстве некий вопрос.
Потому, в полном смысле слова - власти нет в государствах.
Коллективное управление клерков - это безвластие.
Каждый клерк отталкивает все полезные инициативы, которые могут увеличить его загрузку и занят проталкиванием своих, ему полезных идей.
Кому-то выгодно положить в свой карман куш от выделения средств на ветроэнергетику (удельная стоимость более 2.0 тысяч рублей за кВт мощности).
У нас строят стадионы в Сочи. Это выгоднее - масштабы больше, а от много - немножко, не воровство - а делёжка.
Ни один сволочь, ни Госдепе США, ни в правительстве России не поддержал мой проект, который сулит удельную стоимость строительства электростанции - 2 (две) тысячи рублей за кВт мощности.
Согласитесь, строя атомные (по 300 тысяч рублей за кВт), гидро - по 125 тысяч рублей за кВт, даже газотурбинные - по 60 тысяч рублей за кВт - можно в откат пустить много больше!
А Вы потом заплатите за всё!
Я тоже занимаюсь проблемами альтернативной энергетики, но пока не знаю источников по удельной стоимости установленной мощности близко приближающихся к Вашим. Где можно ознакомиться с Вашими расчетами и ТЭО?
На форуме не получится, здесь обитают ретрограды и рутинёры, не готовые к пониманию нового, не умеющие и не желающие читать более трёх строчек текста. Они вцепятся со словами: "Этого не может быть, потому, что этого не может быть никогда" и оторвать их от задницы удаётся с большим трудом. Один из них уже на форуме - может он троль - это Дмитрий Соколов.
vetto@nm.ru
Поправьте меня, если я ошибаюсь:
Для нормального использования в промышленных целях надо, чтобы сверхпроводимость наступала при температурах хотя бы 50 градусов цельсия. На сегодня достигнута температура перехода в сверхпроводящее состояние для специальных сортов керамики при температуре минус 140 градусов цельсия.
Возникает вопрос: какую мощность должен развивать генератор, чтобы имел смысл его постройка при условии того, что он будет оглаждаться жидким азотом (температура кипения примерно минус 200 по цельсию).
Я согласен, что в установках типа андронного коллайдера применение сверхпроводимости имеет смысл (действительно, экономятся материалы, повышается КПД, а также можно создать сверхмощное магнитное поле для ускорения частиц при относительно небольшом размере магнитов. Но здесь...
По моему, этот проект пока преждевременный.
Комментарий удален модератором
Почитайте теорию сверхпроводимости, это полезно.
Если Вам верить, то нужно одеть белые тапочки и ползти на кладбище, а за новое не думать и не строить!
Ретроград и рутинёр Вы однако.
А как генератор без преобразователей и шестеренок в сеть включить - так это еще в 18-м веке Н. Тесла придумал. Зачем старое попусту ворошить?
Сверхпроводники - это глина (керамика)
Магнитопровод - высоколегированная сталь. Масса и стоимость.
Аппараты на сверхпроводниках не нуждаются в трансформаторной стали.
Дальше продолжать?
О том, что «Использование прямого привода в генераторе исключает необходимость установки коробки передач…", позволяет "передать полученного электричества в сеть", что "увеличит производительность ветровых турбин". Так я сказал, что это известно с конца позапрошлого века. Так же известно, что у современных МДП КПД более 95% в широком диапазоне скоростей вращения ротора. Поэтому в генераторе можно сэкономить не более 5% энергии, тогда как в сетях ее теряется на порядок больше.
Мне прекрасно известны, причем не по-наслышке, все достоинства и недостатки сверхпроводимости. Известны и керамические соединения, например Hg—Ba—Ca—Cu—O(F) и даже стоимость их получения и эксплуатационные расходы при их использовании. Но в электрогенераторах, сверхпроводимость вторична и ее обсуждение – это совершенно иная тема. А уж, тем более, экономические выкладки, так и вовсе неуместны.
В своих замечаниях я стараюсь не путать мух с котлетами. Как бы привлекательно не выглядели жареные мухи, а котлеты – застаревшими, не прожареными или подгорелыми.
Простая описка. Но Вы-то вразу поняли о каком времени и о ком речь?
Значит я донес свою мысль без искажения и все в порядке.
Например, известно, что солнечные, атомные и гидроэлектростанции - никогда не отбиваются проданной энергией без дотации от государства.
Тепловые электростанции имеют период окупаемости более 20 лет.
Я допускаю и надеюсь, что применение сверхпроводимости снизит удельную стоимость электростанций. Есть положительный зарубежный опыт применения сверхпроводников для работы в электрогенераторах и двигателях привода гребного вала лодок и кораблей, но там мощность единичного агрегата до 20 тысяч киловатт. Двигатели и генераторы получаются по габаритам и массе меньше и дешевле.
По поводу ветряных турбин?
Под лежачий камень вода не течёт.
Естественно, нужно внедрять проект там, где на него будет спрос. Ветряки нужны.
Если удельная стоимость строительства ветряной электростанции упадёт в два раза - они станут конкурентоспособными с тепловыми.
Как укор тому, что после него народились дураки, которых не понятно зачем Земля держит?
Уже два века не можем понять то, что было понятно Сербу.
Поправлюсь. Среди инженеров есть понимание работ Тесла и даже есть повторение результатов, но дураки во власти, сидящие на трубе (даже в тех странах, где нет запасов нефти и газа) - не позволяют реализовать проект Тесла.
Ветряки стоят по 30000 руб/квт. Посчитайте, получите окупаемость 2 года.
А их не строят. И если окупаемость ветряков будет не год, а месяц, то и тогда их строить не будут. А вот почему - читайте выше.
Не понятно что и о чем Вы пытаетесь сказать. Это из области экономики, энергетики, технологий, политики или чего-то еще? А так же как, чем и с кем Вы собираетесь конкурировать?
Сегодня электростанции продают энергию по цене 60 копеек летом и 62 копейки зимой в электрические обдирающие сети, а они нам продают энергию по 4 рубля за кВтчас.
В 62 копейках топливо составляет 24 копейки - остальное - зарплата, налоги, комплектующие, -38 копеек.
В году 8760 часов.
Коэффициент загрузки 0.62.
За год один кВт мощности заработает 8760*0.62*0.38 =2063 рубля.
Самая дешёвая при строительстве - газотурбинная электростанция - стоит 45 000 рублей за кВтч.
Если не платить зарплату и налоги, стоимость одного кВт мощности окупится за 45 000/ 2 063 = 22 года.
Следует ожидать увеличение тарифа в 4 раза, чтобы окупаемость приблизилась к 5 годам?!?
Я собираюсь конкурировать - предлагая источники электроэнергии с удельной стоимостью 2 000 рублей за кВт мощности.
Это возможно, но правительству не нравится.
Модернизация энергетики обойдётся всего в 10 миллиардов рублей, а по старым технологиям - в 2 триллиона долларов.
Когда можно больше украсть?
Комментарий удален модератором
Однако высокоуважаемые господа-ученые из Advanced Magnet не очень хорошо помнят физику, а историю своей страны - так и вовсе и не читали и, наверное, даже не слышали.
С чем и поздравляю автора заметки. Он нашел прекрасный практический материал и для министерста образования США и психологов сразу нескольких направлений. Начиная от лечения провалов памяти и кончая стабилизацией поведения дегенератов в реальных условиях.
Могу представить расчёты термодинамического цикла (выполненные по стандартной методике по работе внешних сил, через энтропию и удельный объём газа рабочего тела тепловой машины).
Расчёты говорят, что машина, построенная по рассчитанному циклу будет отбирать теплоту у окружающей среды (например, у воздуха) и преобразовывать теплоту в механическую работу (а далее - в электроэнергию, если работой крутить генератор).
Воздух при работе преобразователя охлаждается до 60 градусов Кельвина.
Современный сверхпроводники работают при температурах ниже 80 градусов Кельвина.
Получается, что холод (60 градусов Кельвина) - при работе преобразователя получается даром.
Такими преобразователями можно поддерживать сверхпроводящую линию электропередач (если она нужна будет, ибо энергию можно будет получать, после внедрении проекта, в месте её потребления).
Всё-же, две линии потребуются - вдоль полярных кругов Земли. Нужно запустить в эти линии ток, чтобы поддерживать магнитное поле Земли. Оно собирается изменить полярность и во время пропадания, убить всех на Земле.
Вы хотели сослаться на 2НТ?
М.Смолуховский писал:
Второй закон термодинамики находит столь широкое применение в области нашего опыта, поскольку человек находится в области «ненормальной» фазы, когда в соответствии со случайными свойственными нам большими размерами по отношению к миру молекул и малыми размерами, по отношению к космосу – мы не замечаем непрерывно происходящих процессов с уменьшением энтропии в микро мире и в космосе и даже в стратосфере Земли. Конечно, имея размеры малые, для того, чтобы видеть нарушение второго начала в области молекул, следует сомневаться, а были бы мы разумными, чтобы знать о втором начале термодинамики и наблюдая его достаточно частое нарушение….»
Я бы добавил: "А может ли человек называться разумным и в наших размерах, если видит, что в природе - молнии, ураганы и торнадо - питаются теплотой от окружающей среды и накапливают энергию для значительных механических разрушений? Видят и не пытаются повторить подобные преобразователи в конструировании тепловых машин?".
Медь, чаще всего в сверхпроводящих конструкциях используется как конструкционный материал, а сверхпроводники делают из глины - из керамики.