Nadprzewodnictwo wysokotemperaturowe w wybranych aplikacjach w systemie elektroenergetycznym

• Autorzy: Gorczyca-Goraj Anna

Identyfikatory

DOI

10.15199/74.2019.11.2

Warianty tytułu

EN

High-temperature superconductivity in selected applications in the power grid

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Dotychczasowy rozwój elektroenergetyki wielkoskalowej korespondował ze wzrostem wartości napięć, przy których przesyłana była energia elektryczna na duże odległości. Podnoszenie napięcia przy przesyle miało służyć zmniejszeniu strat energii wywołanych ciepłem Joule'a. Taki paradygmat w przypadku nowoczesnej elektroenergetyki wymaga nowego określenia wynikającego nie tylko z wymagań stawianych sieciom przesyłowym i dystrybucyjnym, jak również z rosnącego udziału OZE w systemie elektroenergetycznym czy też sieci typu smart grid, ale przede wszystkim z tego, że zasadniczy problem strat energii elektrycznej na ciepło Joule’a może być obecnie w wybranych przypadkach rozwiązany. Odpowiedź na wymagania elektroenergetyki XXI w. może stanowić technologia nadprzewodników wysokotemperaturowych. W niniejszym artykule przedstawione zostaną wybrane fakty z historii ich odkrycia, jak również zaprezentowany zostanie aktualny stan technologii ich wytwarzania, a przede wszystkim wskazana zostanie możliwość ich zastosowania w elektroenergetyce.

EN

The up-to-date development of the power system has corresponded with the increase of the voltage value at which the electrical energy has been transferred in the system. Such increase of the transmission voltage has been justified in order to reduce the energy loss due to the Joule heating. The described assumptions have been valid until now yet currently they may need to be re-estimated. This need for a large scale power industry to redefine the up-to-date power transmission paradigm is a consequence of new requirements towards the system. Namely, the increasing number of the renewable energy sources, Smart Grids presence and the intensively developing technology of high temperature superconductors (HTS). In this article the state of the art technology of high temperature superconductors and their applicability in the power system will be presented. The existing HTS installations will be discussed.

Słowa kluczowe

PL

nadprzewodnictwo wysokotemperaturowe; straty energii; system elektroenergetyczny

EN

high-temperature superconductivity; energy losses; power grid

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Wiadomości Elektrotechniczne
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 87, nr 11
• Strony: 8--11
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys.

Twórcy

autor

Gorczyca-Goraj Anna

• PSE Innowacje Sp. z o.o.
• Wydział nauk Ścisłych i Technicznych Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach

Bibliografia

• [1] Buckles W., W. Hassenzahl. 2000. Superconducting Magnetic Energy Storage. IEEE Power Engineering Review, 20: 16-20.
• [2] Chen H. 2009. Progress in electrical energy storage system: A critical review. Progress in Natural Science, 19: 291-312.
• [3] Czerwiński D., L. Jaroszyński. 2015. Circuit Model for Current Leads Made of HTS Tapes. Materiały konferencyjne International Conference on Electromagnetic Devices and Processes in Environment Protection ELMECO, 5.
• [4] Demko J. 2007. Triaxial HTS cable for the AEP Bixby project. IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 17: 2047-2050.
• [5] Dokument IEC Efficient Electrical Energy Transmission and Distribution, 2007.
• [6] Eckroad S. 2009. Superconducting Fault Current Limiters. Technology Watch 2009. EPRI, Palo Alto, CA: 2009. 1017793.
• [7] Flesher S., D. Buczek, B. Carter, P. Cedrone. 2009. Scale-up of 2G wire manufacturing at American Superconductor Corporation. Physica C Superconductivity, 469: 1316-1321.
• [8] Janowski T., B. Kondratowicz-Kucewicz, G. Wojtasiewicz. 2009. Nadprzewodnikowe maszyny elektryczne w napędach jednostek pływających. Zeszyty Problemowe - Maszyny Elektryczne, 83: 161-166.
• [9] Janowski T., G. Wojtasiewicz. 2008. Nadprzewodnikowe maszyny elektryczne. Przegląd Elektrotechniczny, 6: 157-160.
• [10] Janowski T., H.D. Stryczewska, S. Kozak, H. Malinowski, G. Wojtasiewicz, P. Surdacki, B. Kondratowicz-Kucewicz, J. Kozak. Nadprzewodnikowe ograniczniki prądu. Monografia powstała w wyniku realizacji Projektu Badawczego KBN PB 1704/T10/2001/21.
• [11] Kumar N. Superconducting Magnetic Energy Storage (SMES) System. https://www.researchgate.net/publication/261204920_Superconducting_Magnetic_Energy_Storage_SMES_System.
• [12] Maguire J. F., J. Yuan. 2009. Status of high temperaturę superconductor cable and fault current limiter projects at American Superconductor. Physica C: Superconductivity, 469: 874-880.
• [13] Melhem Z. 2012. High temperature Superconductors (HTS) for Energy Applications, Woodhead Publishing Series in Energy.
• [14] Paul W., M. Chen, M. Lakner, J. Rhyner, D. Braun, W. Lanz, M. Kleimaier. 2000. Superconducting fault current limiter application, technical and economical benefits, simulations and test results. Cigre Session: 13-201.
• [15] Rey C. 2015. Superconductors in the Power Grid. Materials and Applications. Woodhead Publishing Series in Energy: 65.
• [16] Sato K. 2008. Present Status and Future Perspective of High-Temperature Superconductors. SEI Technical Review, 66: 55-67.
• [17] Sokolovsky V., V. Meerovich, I. Vajda, V. Beili. 2004. Superconducting FCL: Design and Application. IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 14: 1990-2000.
• [18] Thomas H., A. Marian, A. Chervyakov, S. Stückrad, D. Salmieri, C. Rubbia. Superconducting transmission lines - Sustainable electric Energy transfer with higher public acceptance? Renewable and Sustainable Energy Reviews, 55: 9-72.
• [19] https://www.iea.org/geco/electricity/.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).