Az energiaszupravezető áramfejlesztők, transzformátorok és távvezetékek jövője

A tudomány fejlődésének egyik fő iránya a szupravezető anyagok elméleti és kísérleti tanulmányait vázolja, a technológia fejlődésének egyik fő iránya pedig a szupravezető turbógenerátorok fejlesztése.

A szupravezető elektromos berendezések drasztikusan megnövelik az eszközök elemeinek elektromos és mágneses terhelését, és ezáltal drámai módon csökkentik azok méretét. A szupravezető vezetékeknél a hagyományos elektromos berendezésekben a jelenlegi sűrűség 10 ... 50-szerese lehet. A mágneses terek 10 T nagyságrendre állíthatók, összehasonlítva a hagyományos gépek 0,8 ... 1 T értékével. Tekintettel arra, hogy az elektromos készülékek méretei fordítottan arányosak a megengedett áramsűrűség és a mágneses indukció szorzatával, egyértelmű, hogy a szupravezetők használata sokszor csökkenti az elektromos berendezések méretét és súlyát!

Az új típusú kriogén turbógenerátorok hűtőrendszerének egyik tervezője szerint a szovjet tudós I.F. Filippov, ok van fontolóra venni a szupravezetőkkel rendelkező gazdaságos krioturbogenerátorok létrehozásának feladatát. Az előzetes számítások és tanulmányok azt remélhetik, hogy nemcsak a méret és súly, hanem az új gépek hatékonysága is magasabb lesz, mint a hagyományos kivitel legfejlettebb generátorainak.

Ezt a véleményt osztják a KTG-1000 sorozat új szupravezető turbógenerátorának, az I.A. akadémikusnak a létrehozásával kapcsolatos munkavezetők. Glebov, műszaki tudományok doktora, V.G. Novitsky és V.N. Shakhtarin. A KTG-1000 generátort 1975 nyarán tesztelték, majd ezt követte a KT-2-2 modell kriogén turbógenerátor, amelyet az Electrosila szövetség hozott létre az Ukrán Tudományos Akadémia alacsony hőmérsékletű fizikai és műszaki intézetének tudósaival együttműködésben. A teszt eredményei lehetővé tették egy szupravezető egység felépítését, amely jelentősen nagyobb teljesítményű.

Itt található néhány adat a VNIIelektromash-nál kifejlesztett 1200 kW-os szupravezető turbógenerátorról. A szupravezető tekercselés 0,7 mm átmérőjű huzalból készül, 37 réz-mátrixban lévő 37 szupravezető vénával, niobium-titánnal. A tekercsben a centrifugális és az elektrodinamikai erõket egy rozsdamentes acél kötés érzékeli. A külső vastag falú rozsdamentes acél héj és a kötés között réz-elektrotermikus szitát találunk, amelyet a csatornán áthaladó hideg gáznemű hélium hűt (ezután visszatér a fluidizátorhoz).

A csapágyak szobahőmérsékleten működnek. Az állórész tekercs rézvezetőkből készül (hűvösebb víz), és terhelt acélból készült ferromágneses pajzs veszi körül. A forgórész vákuumhelyzetben forog a szigetelő anyag héjában. A héjában a vákuumot tömítések biztosítják.

A kísérleti KTG-1000 generátor volt a legnagyobb méretű krioturbogenerátor a világon. Létrehozásának célja a nagy forgó kriosztátok, hélium-ellátó eszközök tervezésének tesztelése a szupravezető rotortekercselés során, a hőkör, a szupravezető rotortekercs működésének vizsgálata és lehűtése.

És a kilátások egyszerűen elmerülnek. Egy 1300 MW teljesítményű gép hossza kb. 10 m, tömege 280 t, míg egy hasonló méretű, normál teljesítményű gép 20 m hosszú, 700 tonna tömeggel! Végül nehéz létrehozni egy rendes gépet, amelynek kapacitása meghaladja a 2000 MW-ot, és a szupravezetőkkel ténylegesen 20 000 MW egységteljesítményt lehet elérni!

Az anyagok nyeresége tehát a költségek kb. Háromnegyedét teszi ki. Megkönnyítik a gyártási folyamatokat. Bármelyik gépgyártó üzemben könnyebb és olcsóbb gyártani több nagy elektromos gépet, mint sok kicsiben: kevesebb munkavállalóra van szükség, a géppark és egyéb berendezések nem vannak ilyen stresszes.

Erős turbógenerátor telepítéséhez az erőmű viszonylag kis területére van szükség. Ez azt jelenti, hogy csökkennek a gépterem felépítésének költségei, és az állomás gyorsabban üzembe helyezhető. És végül: minél nagyobb az elektromos gép, annál nagyobb a hatékonysága.

Ezek az előnyök azonban nem zárják ki a nagy energiaegységek létrehozásakor felmerülő technikai nehézségeket. És ami a legfontosabb: hatalmuk csak bizonyos korlátokra növelhető. A számítások azt mutatják, hogy nem lehet átlépni egy 2500 MW-os turbógenerátor teljesítménye által korlátozott felső határt, amelynek rotorja 3000 fordulat / perc sebességgel forog, mivel ezt a határt elsősorban erősségi jellemzők határozzák meg: a nagyobb teljesítményű gép mechanikai szerkezetében bekövetkező feszültségek annyira növekednek hogy a centrifugális erők elkerülhetetlenül rotor meghibásodást okoznak.

Sok aggodalom merül fel a szállítás során. Ugyanazon 1200 MW teljesítményű turbógenerátor szállításához 500 tonnás teherbírású csuklós szállítószalagot kellett építeni, amelynek hossza közel 64 m. Mindkét két forgóváz mindkét jármű 16 tengelyt támasztott alá.

Sok akadály elmúlik, ha a szupravezető képességet használjuk, és szupravezető anyagokat alkalmazunk. Ezután a forgórész tekercsében jelentkező veszteségeket gyakorlatilag nullára lehet csökkenteni, mivel az egyenáram nem felel meg benne az ellenállásnak. És ha igen, akkor a gép hatékonysága növekszik. A szupravezető tekercselésen átfolyó nagy áram olyan erős mágneses teret hoz létre, hogy már nem szükséges acélmágneses áramkört használni, amely minden elektromos gépen szokásos. Az acél eltávolítása csökkenti a forgórész tömegét és tehetetlenségét.

A kriogén elektromos gépek létrehozása nem divat, hanem szükségszerűség, a tudományos és technológiai fejlődés természetes következménye. És minden oka van azzal érvelni, hogy a század végére az 1000 MW-nál nagyobb teljesítményű szupravezető turbógenerátorok működni fognak az energiarendszerekben.

A Szovjetunió első szupravezetővel ellátott elektromos gépét 1962-ben, 1962-ben a Leningrádi Elektromechanikai Intézetben tervezték. Ez egy egyenáramú gép volt egy hagyományos (“meleg”) armatúrával és egy szupravezető tekercseléssel. Teljesítménye csak néhány watt volt.

Azóta az intézet (ma VNIIelektromash) munkatársai az energiaágazat számára szupravezető turbógenerátorok létrehozásával foglalkoznak. Az elmúlt években lehetővé vált 0,018 és 1 MW, majd 20 MW teljesítményű kísérleti struktúrák építése ...

Milyen tulajdonságai vannak ennek a VNIIelektromash agynak?

A szupravezető tekercs héliumfürdőben van. A folyékony hélium az üreges tengely közepén elhelyezkedő csövön keresztül jut be a forgó forgórészbe. A párolgott gázt visszavezetik a kondenzációs egységbe a cső és a tengely belső fala közötti résen keresztül.

A hélium csővezetékének tervezésekor, mint magában a forgórészben, vannak olyan vákuum üregek, amelyek jó hőszigetelést hoznak létre. A nyomatékot a fő hajtóműről a „terepi hidakon” keresztül juttatják a tekercshez - ez egy olyan szerkezet, amely mechanikailag elég erős, de nem hordozza jól a hőt.

Ennek eredményeként a forgórész kialakítása egy forgó kriosztát egy szupravezető tekercseléssel.

A szupravezető turbógenerátor állórésze, mint a hagyományos kiviteli alakban, háromfázisú tekercseléssel rendelkezik, amelyben az elektromotoros erő gerjeszti a rotor mágneses mezőjét.A tanulmányok kimutatták, hogy nem praktikus szupravezető tekercset használni egy állórészben, mivel a szupravezetők váltakozó áramának jelentős veszteségei vannak. De a „normál” tekercselésű állórész kialakításának megvannak a saját jellemzői.

A tekercselés elvileg lehetséges volt az állórész és a forgórész közötti légrésbe helyezni, és új módon felszerelni, epoxi gyanták és üvegszálas szerkezeti elemek felhasználásával. Egy ilyen áramkör lehetővé tette több rézvezető behelyezését az állórészbe.

Az állórész hűtési rendszere szintén eredeti: a hőt freon távolítja el, amely egyidejűleg ellátja a szigetelő funkcióját. A jövőben ezt a hőt hőszivattyúval gyakorlati célokra lehet felhasználni.

A 20 MW teljesítményű turbogenerátor motorban 2,5 x 3,5 mm téglalap keresztmetszetű rézhuzalt használtunk. 3600 niobium-titánból álló vénát nyomnak bele. Egy ilyen huzal 2200 A-ig képes áramot továbbítani.

Az új generátor tesztelése megerősítette a kiszámított adatokat. Kiderült, hogy kétszer olyan könnyű, mint az azonos teljesítményű hagyományos gépek, hatékonysága pedig 1% -kal magasabb. Most ez a generátor szinkron kompenzátorként működik a Lenenergo rendszerben, és generál reaktív teljesítmény.

A munka fő eredménye azonban a turbógenerátor létrehozása során szerzett óriási tapasztalat. Erre támaszkodva a Leningrádi Elektromos Gépgyártó Egyesület Elektrosila elkezdte 300 MW teljesítményű turbógenerátor létrehozását, amelyet az országunk egyik építés alatt álló erőművére telepítünk.

A szupravezető forgórész-tekercs niobium-titán huzalból készül. Készüléke szokatlan - a legvékonyabb niobium-titán vezetőket rézmátrixba préselik. Ennek célja az, hogy megakadályozzuk a tekercset a szupravezető állapotból a normál helyzetbe, a mágneses fluxus ingadozásainak vagy más okok miatt. Ha ez megtörténik, akkor az áram átáramlik a réz mátrixon, a hő eloszlik és a szupravezető állapot helyreáll.

Maga a rotor gyártási technológiája alapvetően új műszaki megoldások bevezetését tette szükségessé. Ha a hagyományos gép forgórésze mágneses vezető acél szilárd kovácsolásáról készül, akkor ebben az esetben több hengerből kell állnia, amelyek egymásba vannak behelyezve, nem mágneses acélból. Egyes hengerek falai között folyékony hélium van, mások falai között vákuum jön létre. A hengerfalaknak természetesen nagy mechanikai szilárdságúaknak, vákuumzárónak kell lenniük.

Az új turbógenerátor tömege, valamint elődje tömege majdnem kétszer kevesebb, mint a szokásos teljesítmény teljes tömege, és a hatékonyság további 0,5 ... 0,7% -kal növekszik. A turbógenerátor körülbelül 30 éve „él”, és az idő nagy részében működött, tehát egyértelmű, hogy a látszólag kicsi hatékonyságnövelés nagyon jelentős haszonnal jár.

Az energiamérnököknek nemcsak hideggenerátorokra van szükségük. Több tucat szupravezető transzformátort már gyártottak és teszteltek (az elsőt az amerikai McPhee 1961-ben építette; a transzformátor 15 kW teljesítményű volt). Vannak szupravezető transzformátorok projektek, amelyek teljesítménye legfeljebb 1 millió kW. Elég nagy teljesítmény esetén a szupravezető transzformátorok 40 ... 50% -kal könnyebbek lesznek, mint általában, a nagy teljesítményű veszteségekkel megegyezően, mint a hagyományos transzformátorok (ezekben a számításokban a cseppfolyósító teljesítményét is figyelembe vették).

A szupravezető transzformátoroknak azonban jelentős hátrányai vannak. Ezek ahhoz kapcsolódnak, hogy megóvjuk a transzformátort a túlvezető állapottól való túlterhelés, rövidzárlat, túlmelegedés esetén, amikor a mágneses mező, az áram vagy a hőmérséklet elérheti a kritikus értékeket.

Ha a transzformátor nem összeomlik, akkor néhány órát vesz igénybe, hogy ismét lehűtse és helyreállítsa a szupravezető képességet. Egyes esetekben az áramellátás ilyen megszakítása elfogadhatatlan.Ezért, mielőtt a szupravezető transzformátorok tömegtermeléséről beszélnénk, ki kell dolgoznunk a vészhelyzetekkel szembeni védelmet szolgáló lehetőségeket és annak lehetőségét, hogy a szupravezető transzformátor leállása alatt villamos energiát biztosítsunk a fogyasztóknak. Az ezen a területen elért sikerek azt gondolhatják, hogy a közeljövőben megoldódik a szupravezető transzformátorok védelmének problémája, és helyet foglalnak el az erőművekben.

Az utóbbi években a szupravezető távvezetékek álma egyre közelebb került a megvalósításhoz. Az egyre növekvő villamosenergia-igény nagyon vonzóvá teszi a nagy teljesítmény hosszú távú továbbítását. A szovjet tudósok meggyőzően megmutatták a szupravezető távvezetékek ígéretét. A vonalak költségei összehasonlíthatók a hagyományos felsővezetékek költségeivel (egy szupravezető költségei, tekintettel a kritikus áram sűrűségének a réz- vagy alumíniumhuzalok gazdaságilag megvalósítható áramsűrűségéhez viszonyított magas értékére, alacsonyak) és alacsonyabbak, mint a kábelvezetékek költségei.

A szupravezető távvezetékeket az alábbiak szerint kell elvégezni: folyékony nitrogénnel ellátott csővezetéket fektetnek a földbe történő átviteli végpontok közé. Ezen a csővezetéken belül folyékony héliummal ellátott csővezeték található. A hélium és a nitrogén áramlik a csővezetéken, a nyomáskülönbség kialakulása miatt a kiindulási és a végpont között. A cseppfolyósító és szivattyútelepek tehát csak a sor végén lesznek.

A folyékony nitrogén egyidejűleg dielektromos anyagként is felhasználható. A héliumvezetéket a nitrogén belsejében dielektromos állványok támasztják alá (a legtöbb szigetelő számára a dielektromos tulajdonságok alacsony hőmérsékleten javulnak). A héliumvezeték vákuumszigeteléssel rendelkezik. A folyékony hélium-csővezeték belső felületét egy szupravezető réteg borítja.

Egy ilyen vezeték veszteségei, figyelembe véve az elkerülhetetlen veszteségeket a vonal végén, ahol a szupravezetőnek rendes hőmérsékleten kell kapcsolódnia a gumiabroncsokhoz, nem haladják meg a néhány százalékos hányadot, és a szokásos villamos vezetékekben a veszteségek 5 ... 10-szer többek!

Az Energia Intézet kutatói erõvel, G.M. Krzhizhanovsky és a Kábelipar Szövetségének Tudományos Kutatóintézete már létrehozott egy szupravezető AC és DC kábel kísérleti szegmenseinek sorozatát. Az ilyen vezetékek több ezer megawatt energiát tudnak átadni több mint 99% -os hatékonysággal, mérsékelt költségek mellett és viszonylag alacsony (110 ... 220 kV) feszültség mellett. Talán még ennél is fontosabb, hogy a szupravezető távvezetékekhez nincs szükség drága reaktív teljesítmény-kompenzáló készülékekre. A hagyományos vezetékekhez áramreaktorok, nagy teljesítményű kondenzátorok telepítését kell végrehajtani a túlzott feszültségveszteségek kiküszöbölése érdekében az út mentén, és a szupravezetők vezetékei képesek önmaguk kompenzálására!

A szupravezetők nélkülözhetetlennek bizonyultak az elektromos gépekben, amelyek működési elve rendkívül egyszerű, de amelyeket még soha nem építettek, mert munkájuk nagyon erős mágneseket igényel. Magnetohidrodinamikus (MHD) gépekről beszélünk, amelyeket Faraday már 1831-ben megkísérelte megvalósítani.

A tapasztalat ötlete egyszerű. Két fémből készült lemezt merítettek a Temze vízébe a másik partján. Ha a folyó sebessége 0,2 m / s, akkor a vízsugarakat a Föld mágneses mezőjében nyugatról keletre mozgó vezetőkhöz hasonlítva (függőleges komponense körülbelül 5 · 10–5 T), kb. 10 μV / m feszültség távolítható el az elektródoktól. .

Sajnos ez a kísérlet kudarcba fulladt; a „generátor-folyó” nem működött. Faraday nem tudta megmérni az áramot. Néhány évvel később Lord Kelvin megismételte Faraday tapasztalatait és kis áramot kapott. Úgy tűnik, hogy minden olyan marad, mint Faradayban: ugyanazok a lemezek, ugyanaz a folyó, ugyanazok a hangszerek. Hogy ez a hely nem egészen az.Kelvin felépítette a generátort a Temze felé, ahol a vizek keverednek a szoros sós vízével.

Itt van! A víz alatti víz sósabb volt, és ezért nagyobb vezetőképességgel rendelkezik! Ezt azonnal a hangszerek rögzítették. Az MHD-generátorok teljesítményének növelése általában a „munkaközeg” vezetőképességének növelése. De növelheti az energiát más módon is - a mágneses mező növelésével. Az MHD generátor teljesítménye egyenesen arányos a mágneses térerősség négyzetével.

Az MHD generátorok álmai valódi alapot kaptunk századunk közepén, amikor megjelentek az első szupravezető ipari anyagok (niobium-titán, niobium-cirkonium), és ezekből előállíthattuk az első, még mindig kicsi, de működő modellt a generátorok, motorok, vezetők, mágnestevek számára. . És 1962-ben a Newcastle-i szimpóziumon a brit Wilson és Robert egy 20 MW-os MHD generátor projektet javasolt, amelynek tereje 4 T. Ha a tekercs rézhuzalból készül, akkor 0,6 mm / dollár áron. A dzule-veszteségek „megeszik” a hasznos teljesítményt (15 MW!). A szupravezetőkön azonban a tekercs kompakt módon körülveszi a munkakamrát, nem lesz veszteség benne, és a hűtés csak 100 kW teljesítményt igényel. A hatékonyság 25-ről 99,5% -ra növekszik! Van valami, amire gondolni lehet.

Az MHD generátorokat sok országban komolyan vették, mivel ezekben a gépekben a hőerőművek turbináiban 8 ... 10-szer melegebb a plazma, és a közismert Carnot-képlet szerint a hatékonyság nem 40, hanem mind a 60 %. Ez az oka annak, hogy a következő években Ryazan közelében elindul az első ipari MHD generátor, 500 MW-os üzemben.

Természetesen nem könnyű ilyen állomást gazdaságosan létrehozni és használni: nem könnyű elhelyezni plazmaáram (2500 K) és egy folyékony héliummal (4 ... 5 K) tekerccsel ellátott kriosztát közelében, forró elektródák égnek és salak, azok adalékanyagok, amelyeket csak salakból kell kiüríteni. amelyeket hozzáadtak a plazmaionizációs üzemanyaghoz, de a várható előnyöknek ki kell terjedniük az összes munkaerőköltségre.

Elképzelhető, hogy néz ki egy MHD generátor szupravezető mágneses rendszere. Két szupravezető tekercs található a plazmacsatorna oldalán, többrétegű hőszigeteléssel elválasztva a tekercselésektől. A tekercseket titánkazettákban rögzítik, és közöttük vannak titán távtartók. Egyébként ezeknek a kazettáknak és a távtartóknak rendkívül tartósnak kell lenniük, mivel az áramtekercsekben az elektrodinamikai erők hajlamosak letépni őket és összehúzni őket.

Mivel a szupravezető tekercsben nem keletkezik hő, a hűtőszekrénynek, amely a szupravezető mágneses rendszer működéséhez szükséges, csak a hőszigetelés és az áramvezetékek útján távolítsa el azt a hőt, amely folyékony héliummal kerül a kriosztátba. Az áramvezetékek vesztesége gyakorlatilag nullára csökkenthető, ha rövidzárlatú szupravezető tekercseket használnak egy szupravezető DC transzformátorral.

A becslések szerint egy hélium-likőr, amely pótolja a hőszigetelés útján elpárolgó hélium veszteségét, több tíz liter folyékony héliumot fog előállítani 1 órán belül.

Szupravezető tekercsek nélkül a nagy tokamak nem lenne reális. Például a Tokamak-7 telepítésében egy 12 tonna tekercs 4,5 kA áram körül áramlik, és 2,4 T mágneses teret hoz létre a 6 m3 plazma torus tengelyére. Ezt a mezőt 48 szupravezető tekercs hozza létre, amelyek óránként mindössze 150 liter folyékony héliumot fogyasztanak, amelynek újra-cseppfolyósításához 300 ... 400 kW teljesítmény szükséges.

A nagy energiafelhasználáshoz nemcsak gazdaságos, kompakt, nagy teljesítményű elektromágnesekre van szükség, hanem ezek nélkül is nehéz megtenni azokat a tudósokat, akik rekordszintű erős mezőkkel dolgoznak. Az izotópok mágneses elválasztására szolgáló rendszerek sokkal hatékonyabbak. A szupravezető elektromágnesek nélküli nagy gyorsítók projektjeit már nem veszik figyelembe.Teljesen irreális a szupravezetők nélkül csinálni azokat a buborékkamrákat, amelyek rendkívül megbízható és érzékeny regisztrátorokká válnak az elemi részecskék számára. Tehát az egyik rekordszintű nagymágneses rendszer, amely szupravezetőken alapul (Argonne National Laboratory, USA), 1,8 T mezőt hoz létre 80 MJ tárolt energiával. Egy 45 tonna súlyú gigantikus tekercs (ebből 400 kg szupravezetőhöz ment) 4,8 m belső átmérővel, 5,3 m külső átmérővel és 3 m magassággal csak 500 kW-ot igényel a 4,2 K-ra történő hűtéshez - elhanyagolható mennyiségű energia.

A genfi ​​Európai Nukleáris Kutatási Központ buborékkamra szupravezető mágnese még lenyűgözőbbnek tűnik. A következő jellemzőkkel rendelkezik: mágneses mező közepén 3 T-ig, a „tekercs” belső átmérője 4,7 m, tárolt energia 800 MJ.

1977 végén a Hyperon, a világ egyik legnagyobb szupravezető mágnese, üzembe került az Elméleti és Kísérleti Fizika Intézetben (ITEP). Munkaterületének átmérője 1 m, a rendszer közepén lévő mező 5 T (!). Egy egyedülálló mágnest terveztek az IHEP proton szinkrotronban, Serpukhovban végzett kísérletekhez.

Miután megértettük ezeket a lenyűgöző számokat, máris valamilyen kellemetlen azt mondani, hogy a szupravezető képesség műszaki fejlődése csak most kezdődik. Példaként említhetjük a szupravezetők kritikus paramétereit. Ha a hőmérséklet, nyomás, áram, mágneses mező meghaladja a kritikusnak nevezett határértékeket, akkor a szupravezető elveszíti szokatlan tulajdonságait, és rendes anyaggá alakul.

A fázisátmenet jelenléte természetesen használható a külső feltételek szabályozására. Ha szupravezető képesség van, akkor a mező kevesebb, mint kritikus, ha az érzékelő visszaállította az ellenállást, akkor a mező kritikus fölött van. A szupravezető mérők széles skáláját már kifejlesztették: egy műholdas bolométer képes érezni a világítással megvilágított mérkőzést, a galvanométerek több ezerszer érzékenyebbé válnak; az ultramagas Q-rezonátorokban az elektromágneses mező rezgései megőrzöttnek tűnnek, mivel nem bomlanak el rendkívül hosszú ideig.

Itt az ideje, hogy körülnézzük az energiaipar teljes elektromos részét, hogy megértsük, hogy a szupravezető eszközök szétszórása miként eredményezhet teljes gazdasági hatást. A szupravezetők növelhetik az erőegységek egység teljesítményét, a nagyfeszültségű energia fokozatosan több amperré alakulhat, az erőmű és a fogyasztó közötti feszültség átszámításának négyszeres vagy hatszorosa helyett valószerű egy vagy két átalakításról beszélni egy megfelelő egyszerűsítéssel és olcsóbb áramkörrel, az elektromos hálózatok teljes hatékonysága elkerülhetetlenül növekszik a joule veszteségek miatt. De ez még nem minden.

Az elektromos rendszerek elkerülhetetlenül eltérő megjelenést mutatnak, ha szupravezető induktív energiatároló eszközöket (SPIN) használnak! A helyzet az, hogy az iparágak közül csak az energiaágazatban nincs raktár: a generált hőt és villamos energiát sehol sem tárolják, azokat azonnal fel kell fogyasztani. Bizonyos remények társulnak a szupravezetőkhöz. Az elektromos ellenállás hiánya miatt az áram önkényesen hosszú ideig cirkulálhat egy zárt szupravezető áramkörön keresztül, csillapítás nélkül, amíg eljön az ideje, hogy a fogyasztó megválaszthassa. A SPIN-ek az elektromos hálózat természetes elemeivé válnak, csak akkor kell őket felszerelni áram- vagy frekvenciaszabályozókkal, kapcsolókkal vagy átalakítókkal, ha azokat összekapcsolják a villamosenergia-forrásokkal és a fogyasztókkal.

A SPIN-ek energiaintenzitása nagyon különböző lehet - 10–5 (a kezéből esett portfólió energiája) 1 kWh-ig (10 tonnás blokk, amely 40 méterre esett egy szikláról) vagy 10 millió kWh-ig! Egy ilyen erős hajtásnak futballpálya méretű futópadnak kell lennie, ára 500 millió dollár, hatékonysága pedig 95%.Egy ezzel egyenértékű akkumulációs erőmű 20% -kal olcsóbb lesz, de a kapacitás egyharmadát igényeinek köszönheti! Egy ilyen SPIN költsége az összetevők szempontjából oktató jellegű: hűtőszekrényeknél 2 ... 4%, áramváltók esetében 10%, szupravezető tekercsek esetén 15 ... 20%, a hidegzóna hőszigetelése 25%, és kötszerek, kötőelemek és távtartók - közel 50 %.

A G.M. jelentése óta A Szovjetek VIII. Allorosz kongresszusán a GOELRO terv szerint Krzhizhanovsky elmúlt több mint fél évszázad. A terv végrehajtása lehetővé tette az ország erőműveinek kapacitásának 1-ről 200 ... 300 millió kW-ra történő növelését. Jelenleg alapvető lehetőség van az ország energiarendszereinek több tucatnyi megerősítésére, azok szupravezető elektromos berendezésekre történő átruházására és az ilyen rendszerek építésének alapelveinek egyszerűsítésére.

Az energia alapja a 21. század elején lehet nukleáris és termonukleáris állomások rendkívül nagy teljesítményű villamos generátorokkal. A szupravezető elektromágnesek által generált elektromos mezők, az erőteljes folyók a szupravezető távvezetékeken keresztül szupravezető energiatárolásra áramolhatnak, ahonnan a fogyasztók választják meg őket, ha szükséges. Az erőművek képesek lesznek egyenletes energiát termelni nappal és éjszaka, és a tervezett rendszerekből való mentesítésüknek meg kell növelnie a fő egységek hatékonyságát és élettartamát.

Földi erőművekhez űr-napenergia-állomásokat is felvehet. A bolygó rögzített pontjain lebegve a nap sugarait rövidhullámú elektromágneses sugárzássá kell alakítani, hogy a földi alapú átalakítókra fókuszált energiaáramokat ipari áramokká tegyék. Az űr-űr elektromos rendszerek minden elektromos berendezésének szupravezetőnek kell lennie, különben a végső elektromos vezetőképesség vezetői vesztesége elfogadhatatlanul nagynak bizonyul.

Vladimir KARTSEV "Három évezredes mágnes"