Москва, 24 мар - ИА Neftegaz.RU. Ученые из НИУ МЭИ разработали кинетический накопитель энергии (КНЭ) с высокотемпературным сверхпроводниковым подвесом.
Об этом сообщила пресс-служба вуза.
КНЭ работает на основе принципа запасания электрической энергии в виде механической энергии вращающегося маховика.
Это экологически чистый способ экономии энергии: КНЭ с бесконтактным магнитным подвесом снижает необходимость в частом разряде электрических аккумуляторных батарей за счет эффекта высокотемпературной сверхпроводимости.
Особенность нового КНЭ - эффективное сглаживание быстрых колебаний мощности с характерным временем от долей секунды до десятков минут.
Их можно использовать, например, для быстрого реагирования энергетической системы на изменение баланса между генерируемой и потребляемой мощностью.
Такие изменения могут быть связаны с непостоянством скорости ветра и другими факторами.
Высокую эффективность КНЭ дает магнитная левитация.
Магнитная левитация – это технология, позволяющая объектам «парить» в воздухе с помощью магнитного поля.
Ариэль из одноименного научно-фантастического романа А. Беляева мог подняться в воздух, преодолевая гравитацию без использования сверхпроводников или вихретоковой технологии.
Основная идея КНЭ более прозаична - это использование бесконтактного магнитного подвеса на основе эффекта Мейснера.
Этот эффект возникает в высокотемпературных сверхпроводниках:
- сверхпроводники «запоминают» и «сохраняют» магнитное поле, в котором они охлаждены;
- это можно использовать, чтобы подвесить быстро вращающийся стальной диск (маховик) в вакууме практически без затрат энергии;
- такая конструкция решает вопрос создания неуправляемого подвеса на основе высокотемпературных сверхпроводников, которые удерживают маховик внутри устройства.
Это полностью исключает трение.
Результаты работы ученых:
- создана полностью интегрированная система КНЭ:
- все элементы находятся в одной вакуумной камере;
- поэтому не нужна теплоизоляция для сверхпроводящих элементов;
- разработана оригинальная конструкция магнитного бесконтактного арретира, позволяющая установить положения маховика внутри вакуумной камеры в момент охлаждения сверхпроводящих элементов (до охлаждения сверхпроводящий подвес не удерживает маховик);
- разработана конструкция мотор-генератора для КНЭ, встраиваемого внутрь маховика, которая обеспечила минимальные потери энергии в режиме хранения:
- особенность мотор-генератора - система постоянных магнитов в теле стального маховика, что дает возможность использовать его как ротор.
Автор: А. Шевченко, О. Бахтина
