Один из приоритетов новой стратегии энергосбережения и энергоэффективности российского правительства — отказ от ламп накаливания. Это совпадает и с мировыми тенденциями. Еще одна многообещающая возможность экономить энергию —сверхпроводники — тоже пользуется в мире популярностью. Есть ли у этой технологии будущее в России, STRF.ru спросил у генерального директора корпорации "Русский сверхпроводник" Александра Кацая.
Александр Владимирович, для чего создан "Русский сверхпроводник"?
— Наша сверхзадача — построить отечественную сверхпроводниковую индустрию, в том числе оборудование, которое использует эффект сверхпроводимости. Мы займемся созданием базы по производству самих сверхпроводников, а также изделий на их основе.
Это поможет обеспечить российскую энергосистему качественным оборудованием и проводкой для защиты подстанций от токов короткого замыкания, уменьшения расходов на обслуживание генераторов и трансформаторов, а также материалоемкости изделий электротехнической промышленности.
Например, сверхпроводящие кабели в 4-5 раз более компактны, и позволяют передавать большую мощность при сохранении габаритов традиционной проводки. В итоге один сверхпроводниковый кабель заменяет от 4 до 9 обычных. Точно такие же пропорции сохраняются, например, для генераторов электроэнергии, трансформаторов, электродвигателей.
К сожалению отечественных материалов, которые можно было бы использовать, пока еще нет. И все текущие испытания кабелей проводятся на японских и американских сверхпроводниках. Естественно, речь идет о высокотемпературных образцах (ВТСП) — они становятся сверхпроводящими уже при охлаждении жидким азотом.
С какими научными организациями вы сотрудничаете, чтобы создать российские технологии сверхпроводников?
— У нас широкая кооперация — более 40 отечественных организаций. Вузы, например, МАИ, МИФИ, МГТУ имени Н. Э. Баумана, электротехнический университет ЛЭТИ в Санкт-Петербурге. Кроме того, отраслевые научно-исследовательские организации "Росатома" — НИИ электрофизической аппаратуры, "ТРИНИТИ", Институт физики высоких энергий, а также ВНИИ кабельной промышленности и Курчатовский институт.
Где в России сейчас делают ВТСП?
— В России пока только идёт разработка технологий по производству сверхпроводниковых кабелей второго поколения. В частности, мы курируем две из них. Надеемся, что на рубеже 2011 года производство начнётся в промышленных масштабах.
Чем отличается первое поколение ВТСП от второго?
— Особенность ВТСП в том, что у них сильна анизотропия свойств — в одном направлении они могут быть сверхпроводниками, в другом — нет. Поэтому, когда делают кабели, анизотропию разными способами учитывают. В кабелях первого поколения сверхпроводник заключен в плоские жилы спрессованного порошка, заключенные в матрицу из серебра. Содержание сверхпроводника — около 40 процентов. Что касается ВТСП второго поколения, то это уже более сложный состав. Там всего одна жила, которая представляет собой тонкую пленку толщиной несколько микрометров. Пленку наносят на специальную ленту из сплавов никеля, а между ними — буферный слой, чтобы предупредить их химическое взаимодействие. Кроме того, от агрессивного воздействия атмосферы кабель защищает то же серебро. Эта технология позволяет снизить расход ВТСП в кабеле до 5 процентов.
Какие еще технологии, кроме самих ВТСП, необходимы для реализации проекта по сверхпроводимости?
— Их много, но одна из тех, что мы сами перед собой ставим и надеемся решить — это создание семейства отечественных кулеров — устройств, которые могли бы охлаждать изделия на основе ВТСП, разработанные, опять же нашими отечественными конструкторами. Иными словами, мы хотим делать не просто и не только материалы или кабели, а чтобы это была промышленность полного сектора.
...
Корпорация "Русский сверхпроводник" была создана по результатам деятельности проектного офиса "Сверхпроводимость", сформированного Центром "Атом-инновации" в начале 2009 года.
Основные задачи: 1) развитие отечественных технологий производства сверхпроводников и сверхпроводниковой продукции до индустриальных масштабов; 2) создание новой отечественной высокотехнологичной отрасли промышленности; 3) производство наукоемкой электротехнической продукции для энергетики, промышленности, транспорта и медицины с использованием ввсокотемпературных и низкотемпературных сверхпроводников.
Основные проекты:
- высокотемпературные сверхпроводники второго поколения (ВТСП-2) и объемные материалы;
- ограничитель токов короткого замыкания (для сетей 4, 10, 27, 110 кВ);
- индуктивный накопитель электроэнергии (24 МДж);
- кинетический накопитель энергии (15 МДж);
- трансформатор тока;
- низкооборотный электродвигатель (5-35 МВт);
- частотные фильтры, спектрометры газов;
- магнитно-резонансные томографы для медицинской диагностики (3 Тл);
- высокопольные магниты (18 Тл и более);
- системы криогенного обеспечения (уровня температур жидкого азота).