Надпровідний кабель

Технології передачі електроенергії за допомогою надпровідних силових електричних кабелів починають з’являтися в різних куточках земної кулі. І нещодавно в Японії було закінчено прокладання найдовшого на сьогодні сегменту надпровідного кабелю, здатного транспортувати електричну енергію без будь-яких втрат. Це, своєю чергою, зробить у майбутньому дешевшою експлуатацію поїздів на електричній тязі та одночасно зніме деяку частину проблем, пов’язаних із процесом глобального потепління.

1.5-кілометровий сегмент надпровідного кабелю було виготовлено та прокладено фахівцями японського Залізничного технологічного науково-дослідного інституту в Токіо. Прокладання кабелю було проведено в одному з місць префектури Міядзакі, де цей кабель буде залучений у довгостроковій випробувальній програмі. І, з його довжиною, цей кабель є найдовшим у світі надпровідним кабелем на сьогодні.

Висока вартість використовуваних технологій є причиною, що перешкоджає широкому поширенню технологій передачі енергії за допомогою надпровідників. У більшості випадків для переходу матеріалу в надпровідний стан потрібно його охолодження до температури -269 градусів Цельсія за допомогою рідкого гелію.

Створюючи новий тип надпровідного кабелю, японці використовували так звані високотемпературні надпровідники, матеріали, що переходять у стан надпровідності за -196 градусів Цельсія. І це дозволило використовувати як холодоагент рідкий азот, вартість якого в 10 разів менша від вартості рідкого гелію. Прокладений надпровідний кабель здатний працювати при стандартній для японської залізничної галузі напрузі в 1500 Вольт і без втрат пропускати струм кілька сотень Ампер. Головною метою впровадження цієї інновації є зниження кількості підстанцій, які компенсують втрати енергії під час передачі та встановлюються, як правило, через кожні 3 кілометри залізничної колії. Щорічна вартість обслуговування лише однієї підстанції оцінюється приблизно у $173 тисячі, і до цієї суми економії додадуться ще 4 відсотки енергетичних втрат, які з урахуванням сумарного споживання японських залізниць становлять 700 мільйонів кіловат-годин.

Зараз японські дослідники працюють над технологією надпровідних силових електричних кабелів, довжина сегмента яких може перевищувати 1.5 км, що дозволить залізниці обійтися без проміжних підстанцій. І на закінчення слід зазначити, що Японія є не єдиною країною, яка веде роботи в даному напрямку. У листопаді минулого року китайська Державна енергетична компанія проклала в Шанхаї сегмент надпровідного кабелю завдовжки 1.2 кілометри. А німецьке Міністерство економіки та енергетики з 2020 року втілює у життя проєкт, у рамках якого під Мюнхеном буде прокладено 12-кілометрову надпровідну лінію електропередачі.