W obecnej dobie kryzysu energetycznego, a także zmian klimatycznych związanych z globalnym ociepleniem, wywołanym głównie emisją do atmosfery gazów cieplarnianych, w szczególności dwutlenku węgla CO2, intensywnie prowadzone są poszukiwania alternatywnych źródeł energii oraz ekologicznych paliw, które nie będą zanieczyszczały środowiska naturalnego. Materialnym przykładem wskazującym na konieczność tych zmian jest stale rosnąca cena praw do emisji dwutlenku węgla, która z początkowej ceny 6 Euro za tonę osiąga już wartość 90 Euro za tonę. Stąd też wynika zainteresowanie technologiami wodorowymi, których produktem finalnym w obszarze wykorzystania w transporcie jest woda. Ma to miejsce niezależnie od tego, czy wodór używany jest w ogniwach paliwowych stanowiących napęd silników pojazdów elektrycznych, czy też w procesie spalania w tlenie, jak ma to miejsce na przykład w napędzie rakiet kosmicznych. Zauważmy bowiem, że właśnie najbardziej naturalną i zarazem najprostszą metodą wykorzystania wodoru jako źródła energii jest spalanie go w tlenie i w przemyśle rakietowym (do ich napędu taka właśnie metodyka jest stosowana). Zauważmy także, że Polska jest jednym z liderów w produkcji wodoru, zajmując trzecie miejsce w Europie, gdyż roczna wielkość produkcji wodoru w Polsce wynosi około 1 miliona ton, z tego Grupa Azoty S.A. wytwarza ok. 420 tys. ton, obecnie w całości z paliw kopalnych.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Rozwój przemysłu oraz powiększanie obszarów miejskich powodują wzrost obciążenia sieci zasilającej i konieczność wdrożenia inteligentnych urządzeń i systemów sterowania zasilaniem odbiorców. Zmieniają się także oczekiwania odbiorców finalnych i zarówno oni, jak i dostawcy energii na całym świecie mają większą świadomość wpływu na środowisko procesów wytwarzania energii. W związku z tym sposób, w jaki się produkuje, rozdziela i zużywa energię musi również ewoluować. Aby sprostać tym wyzwaniom, sieci dystrybucyjne wyposaża się w nowoczesne, inteligentne rozwiązania, które podwyższają poziom efektywności i bezpieczeństwo użytkowania. Nowatorskie technologie, innowacyjne rozwiązania konstrukcyjne oraz nowoczesna architektura systemów lokalnej dystrybucji energii elektrycznej to cechy współczesnych sieci zasilających. Przetwarzanie energii elektrycznej, które odbywa się w węzłowych punktach sieci zasilającej zwanych stacjami elektroenergetycznym oraz rozdział energii w rozdzielnicach, są newralgiczne w całym procesie zasilania odbiorców energią elektryczną. Prawidłowe projektowanie, dobór urządzeń i aparatów dla rozdzielnic, stacji transformatorowych i nastawni może zatem zagwarantować bezpieczną pracę całej infrastruktury zasilającej, ale również zapewnić właściwą jakość dostarczanej energii elektrycznej.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W Łukasiewicz - Instytucie Elektrotechniki realizowano prace nad wykorzystaniem niskotemperaturowych cewek nadprzewodnikowych w procesie magnetycznej separacji, a obecnie prowadzone są prace nad konstrukcją różnych uzwojeń nadprzewodnikowych do ograniczników, transformatorów, magazynów energii z wysokotemperaturowych taśm nadprzewodnikowych. Stąd też zagadnieniu rozwoju tematyki uzwojeń nadprzewodnikowych, zgodnego z profilem Instytutu, poświęcony jest niniejszy artykuł.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Nadprzewodnictwo to połączenie właściwości magnetycznych i elektrycznych objawiające się zanikiem rezystancji elektrycznej w odpowiednio niskiej temperaturze, w niektórych metalach, stopach oraz spiekach ceramicznych. Rozwój technologii wytwarzania nadprzewodników zmierzający do wytwarzania przewodów o coraz wyższych temperaturach chłodzenia (powyżej temperatury wrzenia ciekłego azotu 77 K) pozwolił na szersze ich wykorzystanie w wielu dziedzinach techniki, także w elektroenergetyce.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Polska znajduje się w fazie transformacji energetycznej. Do 2050 roku drastycznej zmianie ma ulec struktura źródeł energii elektrycznej wytwarzanej w naszym kraju. Spalanie węgla kamiennego i brunatnego będzie ograniczane na rzecz wykorzystania odnawialnych źródeł energii (w tym fotowoltaiki, biomasy, energii wiatru i wody). Zwiększenie produkcji tzw. zielonej energii to główny priorytet ogólnoświatowy, europejski, jak również krajowy, o czym świadczy przyjęcie przez rząd dokumentu "Polityka energetyczna Polski do 2040 r."
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Opracowanie opłacalnej i efektywnej metody przechowywania wodoru stanowi duże wyzwanie ze względu na jego niską gęstość energii w porównaniu z paliwami konwencjonalnymi. Z kolei takie właściwości wodoru, jak wybuchowość, palność oraz korozyjność stanowią wyzwanie pod kątem bezpieczeństwa. Zbiorniki wodoru powinny charakteryzować się wysoką pojemnością, prostotą technologiczną, niską ceną i bezpieczeństwem stosowania. Magazynowanie stacjonarne wodoru stosuje się głównie w dwóch celach: ograniczenia częstości, a tym samym kosztów dostaw i w celu gromadzenia wodoru jako zapasu awaryjnego. Inne zastosowanie mają zbiorniki wodoru w środkach transportu, pełniące funkcję „magazynu paliwa” dla ogniw paliwowych zasilających pojazdy o napędzie elektrycznym. Niniejszy artykuł dotyczy zbiorników do przechowywania wodoru, zarówno stacjonarnych, jak i dla środków transportu, który ze względu na stan może być przechowywany w formie gazowej lub płynnej.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pierwszych latach działalności od lutego 1945 r. do września 1946 r. Instytut jako Państwowy Instytut Wysokonapięciowy zajmował się głównie aparaturą wysokonapięciową. Historycznie pierwszym zakładem był Zakład Wysokich Napięć, dla którego w budynkach Politechniki Warszawskiej odtwarzano lub budowano od nowa bazę laboratoryjną. Przy pomocy wspólnej dla Politechniki i Instytutu kadry, dzięki finansowaniu Ministerstwa Przemysłu i Handlu stworzono warunki do prowadzenia badań wysokonapięciowych na potrzeby Politechniki Warszawskiej i Instytutu. Wkrótce rozszerzono zakres badań na kolejne dziedziny elektrotechniki co odzwierciedlało się w kolejno przyjmowanych nazwach: Instytut Elektrotechniczny (do 1948 r.), Główny Instytut Elektrotechniki (do listopada 1951 r.) i w końcu Instytut Elektrotechniki oraz strukturze Instytutu, w którym wyodrębniono Zakłady: Wysokich Napięć, Maszyn Elektrycznych, Miernictwa Elektrycznego oraz Trakcji Elektrycznej i Materiałoznawstwa Elektrycznego.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Gospodarka wodorowa jest rozumiana łącznie jako: technologie wytwarzania, magazynowania, dystrybucji i wykorzystania wodoru, obejmujące scentralizowane i rozproszone systemy wytwarzania, transportu wodoru z wykorzystaniem sieci przesyłowej i dystrybucyjnej, a następnie wykorzystanie go jako produktu końcowego w przemyśle, energetyce zawodowej i rozproszonej w układach wytwarzania energii elektrycznej, układach ko- i poligeneracyjnych itp.
W przypadku kiedy prąd znamionowy uzwojenia transformatora ma wartość większą od wartości prądu krytycznego użytej taśmy nadprzewodnikowej HTS 2G (drugiej generacji), zachodzi konieczność nawijania uzwojeń pakietem taśm połączonych równolegle. Konieczność stosowania taśm równoległych wpływa na zwiększenie grubości uzwojenia nadprzewodnikowego. Strumień rozproszenia przenikający uzwojenia jest niejednakowo skojarzony z poszczególnymi taśmami równoległymi, co powoduje przepływ prądów wyrównawczych. Powoduje to duże różnice w wartości prądu w poszczególnych warstwach równoległych i obniża pełne wykorzystanie taśm nadprzewodnikowych, a także wpływa na powstawanie strat dodatkowych w uzwojeniach. Aby temu zapobiec należy opracować metodę eliminacji prądów wyrównawczych w pakietach taśm równoległych uzwojeń transformatorów nadprzewodnikowych, lub znacznego ograniczenia ich wartości. W artykule omówiono jeden z potencjalnych sposobów transpozycji równoległych taśm nadprzewodnikowych, opracowany w Pracowni Technologii Nadprzewodnikowych w Lublinie, wykorzystujący w tym celu mechaniczne łączniki – transpozycjonery, a także zalety i wady tej metody.
EN
In a case where rated current of the windings are higher than the critical current of the used superconducting HTS 2G (second generation) tape, the windings are made of a package of tapes connected in parallel. The necessity to use tapes connected in parallel leads to an increase of the thickness of the windings. The leakage flux permeating the winding is unequally associated with individual parallel tapes and causes equalization currents to flow. This current causes large differences in the values of total current in individual parallel layers and thus reduces the full use of superconducting tapes, as well as affects the generation of additional losses in the windings. To prevent this, a method for equalizing equalization currents in the parallel tapes of the superconducting transformer windings should be developed. This article discusses one of the potential ways of transposition parallel superconducting tapes, developed at the Laboratory of Superconductor Technologies in Lublin, using mechanical connectors – transpositioners, as well as the advantages and disadvantages of this method.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Postęp techniczny i technologiczny wiąże się z koniecznością opracowania nowoczesnych urządzeń elektroenergetycznych. Innowacyjne rozwiązania zastosowane w nowych konstrukcjach aparatury rozdzielczej zapewniają znacznie większe bezpieczeństwo obsługi oraz wyższy poziom niezawodności sieci zasilającej. Producenci konkurują, stosując technologie zapewniające najwyższy poziom bezpieczeństwa, aby gwarantować bezawaryjną pracę systemów zasilania i ograniczyć zagrożenie dla personelu utrzymania ruchu. Rozwój przemysłu pociąga za sobą wzrost obciążenia zasilania przez fabryki i zakłady przemysłowe oraz konieczność wdrożenia inteligentnych urządzeń i systemów sterowania opartych na komunikacji poprzez sieć teleinformatyczną.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.