Budućnost energije - superprevodni generatori, transformatori i dalekovodi

Jedan od glavnih smjerova razvoja znanosti ističe teorijske i eksperimentalne studije u području supravodivih materijala, a jedan od glavnih smjerova razvoja tehnologije je razvoj superprevodnih turbogeneratora.

Superprevodna električna oprema drastično će povećati električna i magnetska opterećenja u elementima uređaja i time drastično smanjiti njihovu veličinu. U supravodljivoj žici dopuštena je gustoća struje od 10 ... 50 puta veća od gustoće struje u konvencionalnim električnim uređajima. Magnetska polja mogu se dovesti do vrijednosti reda od 10 T, u usporedbi s 0,8 ... 1 T u uobičajenim strojevima. S obzirom na to da su dimenzije električnih uređaja obrnuto proporcionalne proizvodu dopuštene gustoće struje i magnetske indukcije, jasno je da će uporaba superprevodnika više puta smanjiti veličinu i težinu električne opreme!

Prema jednom od dizajnera rashladnog sustava novih tipova kriogenih turbogeneratora sovjetskog znanstvenika I.F. Filippov, postoji razlog za razmatranje zadatka stvaranja ekonomičnih krioturbogeneratora sa superprevodnicima. Preliminarni proračuni i studije omogućuju nam da se nadamo da će ne samo veličina i težina, već i učinkovitost novih strojeva biti veća od one najsavremenijih proizvođača tradicionalnog dizajna.

Akademik I.A. Glebov, doktor tehničkih znanosti V.G. Novitsky i V.N. Shakhtarin. Generator KTG-1000 testiran je u ljeto 1975., nakon čega slijedi kriogeni turbogenerator modela KT-2-2, kreiran od strane udruge Electrosila u suradnji sa znanstvenicima Instituta za fiziku i tehnologiju niskih temperatura, Akademije znanosti Ukrajinskog SSR-a. Rezultati ispitivanja omogućili su konstrukciju nadprovodne jedinice znatno veće snage.

Evo nekih podataka superprevodnog turbogeneratora snage 1200 kW razvijenog u VNIIelektromash. Nadprovodno poljsko namotavanje izrađeno je od žice promjera 0,7 mm sa 37 superprevodnih niobij-titanovih vodiča u bakrenoj matrici. Centrifugalne i elektrodinamičke sile u namatanju opažaju se nehrđajućim čeličnim zavojem. Između vanjske debljine stijenke od nehrđajućeg čelika i zavoja nalazi se bakreni elektrotermalni zaslon, hlađen protokom hladnog plinovitog helija koji prolazi kroz kanal (zatim se vraća u fluidizator).

Ležajevi rade na sobnoj temperaturi. Namota statora izrađena je od bakrenih vodiča (hladnjak - voda), a okružena je feromagnetskim štitom od opterećenog čelika. Rotor se rotira u vakuum prostoru unutar ljuske izolacijskog materijala. Vakuum u ovojnici zajamčen je brtvama.

Eksperimentalni generator KTG-1000 nekada je bio najveći krioturbogenerator na svijetu po veličini. Svrha njegovog stvaranja je ispitivanje dizajna velikih rotirajućih kriostata, uređaja za opskrbu helijem do namota rotora superprevodnika, proučavanje toplinskog kruga, rad namota nadprovodnog rotora i njegovo hlađenje.

A izgledi su jednostavno očaravajući. Stroj snage 1300 MW imat će duljinu od oko 10 m s masom od 280 tona, dok će stroj slične veličine konvencionalnog dizajna imati duljinu od 20 m s masom od 700 tona! Napokon, teško je stvoriti običan stroj s kapacitetom većim od 2000 MW, a s superprevodnicima zapravo možete postići jedinstvenu snagu od 20 000 MW!

Dakle, dobit u materijalima čini oko tri četvrtine troškova. Pojednostavljeni su proizvodni procesi. Lakše je i jeftinije napraviti bilo koje strojno postrojenje napraviti nekoliko velikih električnih strojeva od velikog broja malih: potrebno je manje radnika, strojnica i ostala oprema nisu toliko pod stresom.

Za ugradnju snažnog turbogeneratora potrebno je relativno malo područje elektrane. To znači da se smanjuju troškovi izgradnje strojnice, stanica se može brže puštati u rad. I na kraju, što je veći električni stroj, veća je i njegova učinkovitost.

Međutim, sve ove prednosti ne isključuju tehničke poteškoće koje nastaju prilikom stvaranja velikih energetskih jedinica. I, što je najvažnije, njihova se snaga može povećati samo do određenih granica. Proračuni pokazuju da neće biti moguće prijeći gornju granicu ograničenu snagom turbogeneratora snage 2500 MW, čiji se rotor okreće brzinom od 3000 o / min, budući da je ta granica određena, prije svega, osobinama snage: toliko se povećavaju naponi u mehaničkoj strukturi stroja veće snage da će centrifugalne sile neizbježno uzrokovati kvar rotora.

Mnogo briga nastaje tijekom prijevoza. Za prijevoz istog turbogeneratora snage 1200 MW bilo je potrebno izgraditi zglobni transporter nosivosti 500 tona, duljine gotovo 64 m. Svaka od dviju podstavnih postolja počivala je na 16 osovina automobila.

Mnoge prepreke same po sebi propadaju ako koristite efekt supravodljivosti i primijenite supravodljive materijale. Tada se gubici u namotu rotora mogu praktično smanjiti na nulu, jer direktna struja neće zadovoljiti otpor u njemu. A ako je tako, povećava se učinkovitost stroja. Velika struja koja teče kroz namotaj supravodljivog polja stvara tako snažno magnetsko polje da više nije potrebno koristiti čelični magnetski krug, uobičajen za bilo koji električni stroj. Eliminacija čelika smanjit će masu rotora i njegovu inerciju.

Stvaranje kriogenih električnih strojeva nije mod, već nužnost, prirodna posljedica znanstvenog i tehnološkog napretka. I postoji svaki razlog da se tvrdi da će do kraja stoljeća superprevodni turbogeneratori snage veće od 1000 MW raditi u elektroenergetskim sustavima.

Prvi električni stroj u Sovjetskom Savezu s superprevodnicima dizajniran je na Institutu za elektromehaniku u Lenjingradu još davne 1962 ... 1963. Bio je to stroj s istosmjernom strujom s uobičajenom ("toplom") armaturom i superprevodnim terenskim namotom. Snaga mu je bila samo nekoliko vata.

Od tada, osoblje instituta (sada VNIIelektromash) radi na stvaranju superprevodnih turbogeneratora za energetski sektor. Proteklih godina bilo je moguće izgraditi pilotske strukture kapaciteta 0,018 i 1 MW, a zatim 20 MW ...

Koje su karakteristike ovog novonastalog VNIIelektromash-a?

Superprevodna poljska zavojnica nalazi se u helijskoj kupki. Tekući helij ulazi u rotirajući rotor kroz cijev koja se nalazi u sredini šupljeg vratila. Ispareni plin usmjerava se natrag u jedinicu za kondenzaciju kroz jaz između ove cijevi i unutarnjeg zida osovine.

U dizajnu cjevovoda za helij, kao i u samom rotoru, postoje vakuumske šupljine koje stvaraju dobru toplinsku izolaciju. Moment iz primarnog pokretača dovodi se do polja namotavanja kroz "toplinske mostove" - ​​konstrukciju koja je mehanički dovoljno jaka, ali ne prenosi dobro toplinu.

Kao rezultat, dizajn rotora je okretni kriostat s supravodljivom poljskom zavojnicom.

Stator nadprovodnog turbogeneratora, kao u tradicionalnoj izvedbi, ima trofazno navijanje u kojemu magnetsko polje rotora pobudi elektromotornu silu.Studije su pokazale da je nepraktično koristiti nadprovodni namot u statoru, jer se znatni gubici događaju na izmjeničnu struju u superprevodnicima. No, dizajn statora s "normalnim" namotom ima svoje karakteristike.

Pokazalo se da je namatanje u načelu moguće postaviti u zračni jaz između statora i rotora i montirati se na novi način, koristeći epoksidne smole i strukturne elemente od stakloplastike. Takav krug omogućio je postavljanje više bakrenih vodiča u stator.

Sustav hlađenja statora također je originalan: toplina se uklanja freonom, koji istovremeno obavlja funkciju izolatora. U budućnosti se ta toplina može iskoristiti u praktične svrhe pomoću toplinske pumpe.

U turbogeneracijskom motoru snage 20 MW korištena je bakrena žica pravokutnog presjeka 2,5 x 3,5 mm. U njega se utisne 3600 vena od niobija-titana. Takva žica može prenositi struju do 2200 A.

Ispitivanja novog generatora potvrdila su izračunate podatke. Pokazalo se da je dvostruko lakši od tradicionalnih strojeva iste snage, a njegova učinkovitost veća je za 1%. Sada ovaj generator radi u sustavu Lenenergo kao sinkroni kompenzator i generira reaktivna snaga.

No, glavni rezultat rada je kolosalno iskustvo stečeno u procesu stvaranja turbogeneratora. Oslanjajući se na to, Lenjingradsko udruženje električnih strojeva Elektrosila započelo je s izradom turbogeneratora snage 300 MW, koji će biti instaliran u jednoj od elektrana u izgradnji u našoj zemlji.

Nadprovodno polje namatanja rotora izrađeno je od niobijum-titanove žice. Njegov je uređaj neobičan - najtanji niobij-titanski vodiči prešani su u bakreni matriks. To se radi kako bi se spriječio prijelaz namotaja iz supravodičnog stanja u normalno kao rezultat utjecaja fluktuacija magnetskog toka ili drugih razloga. Ako se to dogodi, struja će teći kroz bakrenu matricu, toplina će se rasipati, a stanje supravodljivosti će se vratiti.

Sama tehnologija proizvodnje rotora zahtijevala je uvođenje temeljno novih tehničkih rješenja. Ako je rotor uobičajenog stroja izrađen od čvrstog kovanja od magnetsko vodljivog čelika, tada bi se u tom slučaju trebao sastojati od nekoliko cilindara koji su jedan umetnuti u drugi izrađeni od nemagnetskog čelika. Između zidova nekih cilindara nalazi se tekući helij, između zidova drugih stvara se vakuum. Zidovi cilindara, naravno, moraju imati visoku mehaničku čvrstoću, biti nepropusni za usisavanje.

Masa novog turbogeneratora, kao i masa njegovog prethodnika, gotovo je 2 puta manja od mase uobičajene iste snage, a učinkovitost je povećana za još 0,5 ... 0,7%. Turbogenerator već „živi“ oko 30 godina i većinu vremena je radio, tako da je jasno da će ovako naizgled malo povećanje učinkovitosti biti vrlo značajan dobitak.

Inženjerima energije nisu potrebni samo generatori hladnoće. Nekoliko desetaka superprevodnih transformatora već je proizvedeno i testirano (prvi od njih izgradio je Amerikanac McPhee 1961.; transformator je radio na razini od 15 kW). Postoje projekti superprevodnih transformatora snage do 1 milijuna kW. Pri dovoljno velikim snagama, superprevodni transformatori bit će lakši nego inače za 40 ... 50%, s približno jednakim gubicima snage kao i konvencionalni transformatori (u tim proračunima uzeta je u obzir i snaga fluidizatora).

Međutim, superprevodni transformatori imaju značajne nedostatke. Povezani su s potrebom zaštite transformatora od izlaska iz supravodljivog stanja tijekom preopterećenja, kratkog spoja, pregrijavanja, kada magnetsko polje, struja ili temperatura mogu doseći kritične vrijednosti.

Ako se transformator ne sruši, trebat će nekoliko sati da se ponovno ohladi i da se uspostavi superprovodljivost. U nekim je slučajevima takav prekid napajanja električnom energijom neprihvatljiv.Stoga, prije nego što govorimo o masovnoj proizvodnji superprevodnih transformatora, potrebno je razviti zaštitne mjere protiv izvanrednih uvjeta i mogućnost opskrbe potrošača električnom energijom tijekom zastoja superprevodnog transformatora. Uspjesi postignuti u ovom području omogućuju nam da razmišljamo kako će u skoroj budućnosti problem zaštite superprevodnih transformatora biti riješen i oni će zauzeti svoje mjesto u elektranama.

Posljednjih godina san o superprevodnim dalekovodima sve se više približio ostvarenju. Sve veća potražnja za električnom energijom čini prijenos velike snage na velike udaljenosti vrlo atraktivnim. Sovjetski znanstvenici uvjerljivo su pokazali obećanje o superprevodnim dalekovodima. Trošak vodova bit će usporediv s troškovima konvencionalnih nadzemnih dalekovoda (trošak supravodičnog vodiča, s obzirom na visoku vrijednost gustoće kritične struje u usporedbi s ekonomski izvedivom gustoćom struje u bakrenim ili aluminijskim žicama, nizak) i niži od troškova kablovskih vodova.

Nadvratni dalekovodi trebali bi provoditi na sljedeći način: cjevovod s tekućim dušikom postavljen je u zemlju između krajnjih točaka prijenosa. Unutar ovog cjevovoda je cjevovod s tekućim helijem. Helij i dušik teku kroz cjevovode zbog stvaranja razlike tlaka između početne i završne točke. Tako će stanice za ukapljivanje i crpne stanice biti samo na krajevima pruge.

Tečni dušik može se istovremeno koristiti kao dielektrik. Helij cjevovod je poduprt unutar dušika dielektričnim stalcima (u većini izolatora, dielektrična svojstva poboljšana su na niskim temperaturama). Helijski cjevovod ima vakuumsku izolaciju. Unutarnja površina cjevovoda za tekući helij obložena je slojem superprovodnika.

Gubici u takvoj liniji, uzimajući u obzir neizbježne gubitke na krajevima pruge, gdje se superprevodnik mora sučeliti s gumama pri uobičajenoj temperaturi, neće prelaziti nekoliko postotaka postotka, a u običnim dalekovodima gubici su 5 ... 10 puta više!

Snagama znanstvenika Instituta G. M. Energy Krzhizhanovsky i Sveučilišni znanstveno-istraživački institut kablovske industrije već su stvorili niz eksperimentalnih komada superprevodnih AC i DC kabela. Takve će linije moći prenositi snagu na više tisuća megavata s učinkom većim od 99%, uz umjereni trošak i relativno nizak (110 ... 220 kV) napon. Možda je još važnije da superprevodni dalekovodi neće trebati skupe uređaje za kompenzaciju jalove snage. Konvencionalne linije zahtijevaju ugradnju trenutnih reaktora, moćnih kondenzatora kako bi se nadoknadili prekomjerni gubici napona duž putanje, a vodovi na superprevodnicima mogu se sami nadoknaditi!

Superprevodnici su se pokazali neophodnima u električnim strojevima, čije je načelo rada krajnje jednostavno, ali nikada ranije nisu izgrađeni, jer za njihov rad trebaju vrlo jaki magneti. Govorimo o magnetohidrodinamičkim (MHD) strojevima, koje je Faraday pokušao implementirati već 1831. godine.

Ideja iskustva je jednostavna. Dvije metalne ploče bile su uronjene u vodu Temze na suprotnim obalama. Ako je brzina rijeke 0,2 m / s, uspoređujući mlazove vode s vodičima koji se kreću od zapada do istoka u Zemljinom magnetskom polju (njegova vertikalna komponenta je približno 5 · 10–5 T), napon od oko 10 μV / m može se ukloniti iz elektroda ,

Nažalost, ovaj eksperiment je završio neuspjehom; "generator-rijeka" nije uspio. Faraday nije mogao mjeriti struju u krugu. Ali nekoliko godina kasnije lord Kelvin ponovio je Faradayjevo iskustvo i primio malu struju. Čini se da je sve ostalo kao u Faradayu: iste ploče, ista rijeka, isti instrumenti. Je li to mjesto nije baš tako.Kelvin je izgradio svoj generator niz Temzu, gdje se njegove vode miješaju sa slanom vodom tjesnaca.

Evo je! Voda nizvodno bila je slanija i stoga je imala veću vodljivost! To su odmah zabilježili instrumenti. Povećavanje vodljivosti "radnog fluida" općeniti je način povećanja snage MHD generatora. Ali možete povećati snagu na drugi način - povećanjem magnetskog polja. Snaga MHD generatora izravno je proporcionalna kvadratu jakosti magnetskog polja.

Snovi o MHD generatorima dobili su pravi temelj sredinom našeg stoljeća, pojavom prvih serija supravodljivih industrijskih materijala (niobij-titan, niobij-cirkonij) od kojih je bilo moguće napraviti prve, još malene, ali radne modele generatora, motora, vodiča, solenoide , I 1962. godine na simpoziju u Newcastleu, British Wilson i Robert predložili su projekt za MHD generator snage 20 MW s poljem od 4 T. Ako je namotavanje izrađeno od bakrene žice, onda po cijeni od 0,6 mm / dolar. Joule gubici u njemu „pojedu“ полеznu korisnu snagu (15 MW!). Ali na superprevodnicima, namatanje će kompaktno okružiti radnu komoru, u njemu neće biti gubitaka, a hlađenje će zahtijevati samo 100 kW snage. Učinkovitost će se povećati sa 25 na 99,5%! Ima o čemu razmišljati.

MHD generatori su se ozbiljno zauzeli u mnogim zemljama, jer je u takvim strojevima moguće koristiti plazmu 8 ... 10 puta topliju od pare u turbinama termoelektrana, a prema dobro poznatoj Carnotovoj formuli, učinkovitost neće biti 40, ali svih 60 %. Zbog toga će u narednim godinama u blizini Ryazana početi s radom prvi industrijski MHD generator snage 500 MW.

Naravno, takvu stanicu nije lako stvoriti i ekonomično koristiti: nije lako postaviti u blizini plazma struje (2500 K) i kriostata s namotavanjem u tekući helij (4 ... 5 K), vruće elektrode sagorijevaju se i šljake, oni dodaci koje je potrebno samo izlučiti iz šljake koji su dodani gorivu za ionizaciju u plazmi, ali očekivane koristi trebale bi pokriti sve troškove rada.

Može se zamisliti kako izgleda superprevodni magnetski sustav MHD generatora. Dva supravodljiva namota smještena su na stranama plazma kanala odvojena od namota višeslojnom toplinskom izolacijom. Namota su učvršćeni u kasetama od titana, a između njih su postavljeni razmaknici od titana. Usput, ove kasete i odstojnici moraju biti izuzetno izdržljivi, budući da ih elektrodinamičke sile u trenutnim namotima imaju tendenciju rastrgati i povući.

Budući da se u supravodljivom namotu ne stvara toplina, hladnjak, koji je potreban da radi supravodljivi magnetski sustav, mora uklanjati samo toplinu koja ulazi u kriostat s tekućim helijem putem toplinske izolacije i strujnih vodova. Gubici u strujnim vodovima mogu se smanjiti na praktično nulu ako se koriste kratkotrajni supravodljivi namoti koje pokreće superprevodni DC transformator.

Procjenjuje se da će helijumski liker, koji će nadoknaditi gubitak helija koji isparava izolacijom, proizvesti nekoliko desetaka litara tekućeg helija u 1 sat. Takve tekućine za grijanje proizvodi industrija.

Bez nadprovodnih namota, veliki tokamaksi bili bi nerealni. Na primjer, u instalaciji Tokamak-7, namot težine 12 tona teče oko struje od 4,5 kA i stvara 2,4 T magnetsko polje na osi plazma tora s volumenom od 6 m3. Ovo polje stvara 48 superprevodnih zavojnica, koje troše samo 150 litara tekućeg helija na sat, a za ponovno ukapljivanje je potrebna snaga od 300 ... 400 kW.

Ne samo da velikoj energiji trebaju ekonomični kompaktni snažni elektromagneti, teško je i bez njih za znanstvenike koji rade s jakim poljima. Postrojenja za odvajanje magnetskih izotopa postaju redom produktivnija. Projekti velikih akceleratora bez superprevodnih elektromagneta više se ne razmatraju.Potpuno je nerealno bez nadprevodnika u mjehurnim komorama, koje postaju izuzetno pouzdani i osjetljivi registriri elementarnih čestica. Dakle, jedan od rekordno velikih magnetskih sustava temeljen na superprevodnicima (Argonne National Laboratory, USA) stvara polje od 1,8 T sa spremljenom energijom od 80 MJ. Gigantski navijanje težine 45 tona (od čega je 400 kg otišlo u supravodični vodič) s unutarnjim promjerom 4,8 m, vanjskim promjerom 5,3 m i visinom od 3 m potrebno je samo 500 kW za hlađenje do 4,2 K - zanemariva snaga.

Superprevodni magnet mjehurića komore Europskog centra za nuklearna istraživanja u Ženevi čini se još impresivnijim. Ima sljedeće karakteristike: magnetsko polje u središtu do 3 T, unutarnji promjer „zavojnice“ 4,7 m, uskladištena energija 800 MJ.

Krajem 1977. godine, Hyperon, jedan od najvećih svjetskih superprevodnih magneta, pušten je u rad na Institutu za teorijsku i eksperimentalnu fiziku (ITEP). Njegovo radno područje ima promjer od 1 m, polje u središtu sustava je 5 T (!). Jedinstveni magnet dizajniran je za eksperimente na protonskom sinkrotronu IHEP-a u Serpukhovu.

Shvativši ove impresivne brojke, već je nekako nezgodno reći da tehnički razvoj supravodljivosti tek počinje. Kao primjer možemo se prisjetiti kritičnih parametara supravodiča. Ako temperatura, tlak, struja, magnetsko polje premaše neke granične vrijednosti, nazvane kritične, superprovodnik će izgubiti svoja neobična svojstva, pretvarajući se u običan materijal.

Prisutnost faznog prijelaza sasvim je prirodno za kontrolu vanjskih uvjeta. Ako postoji supravodljivost, tada je polje manje nego kritično, ako je senzor vratio otpor, polje je iznad kritičnog. Već je razvijen niz širokih provodnika brojila za provođenje: bolometar na satelitu može "osjetiti" upaljenu podudarnost na Zemlji, galvanometri postaju osjetljiviji nekoliko tisuća puta; u ultra-high-Q rezonatorima čini se da su oscilacije elektromagnetskog polja sačuvane, jer ne propadaju vrlo dugo vremena.

Sada je vrijeme da se osvrnemo na čitav električni dio energetske industrije da bismo shvatili kako rasipanje superprevodnih uređaja može proizvesti ukupni ekonomski učinak. Superprevodnici mogu povećati jediničnu snagu energetskih jedinica, visokonaponska snaga može se postepeno pretvoriti u multiamperske, umjesto četiri ili šest puta veće pretvorbe napona između elektrane i potrošača, stvarno je govoriti o jednoj ili dvije transformacije s odgovarajućim pojednostavljivanjem i jeftinijim krugom, a ukupna učinkovitost električnih mreža neizbježno će se povećati zbog gubitaka džole. Ali to nije sve.

Električni sustavi neizbježno će poprimiti drugačiji izgled kada se u njima koriste superprevodni induktivni uređaji za pohranu energije (SPIN-ovi)! Činjenica je da od svih industrija, samo u energetskom sektoru, nema skladišta: proizvedena toplina i električna energija nigdje se ne mogu pohraniti, već ih treba potrošiti odmah. Izvjesne nade povezane su s superprevodnicima. Zbog nedostatka električnog otpora u njima, struja može cirkulirati kroz zatvoreni supravodljivi krug proizvoljno dugo bez prigušenja dok ne dođe vrijeme za odabir potrošača. SPINS će postati prirodni elementi električne mreže, preostaje im samo opremiti ih regulatorima, prekidačima ili pretvaračima struje ili frekvencije u kombinaciji s izvorima i potrošačima električne energije.

Energetski intenzitet SPIN-ova može biti vrlo različit - od 10–5 (energija portfelja koji je pao iz ruke) do 1 kWh (blok od 10 tona koji je pao 40 metara s litice) ili 10 milijuna kWh! Takav moćan pogon trebao bi imati veličinu trkačke staze oko nogometnog igrališta, njegova cijena bit će 500 milijuna dolara, a učinkovitost - 95%.Ekvivalentna akumulaciona elektrana bit će 20% jeftinija, ali potrošit će trećinu kapaciteta za svoje potrebe! Izgled troškova takvog SPIN-a je poučan u pogledu njegovih sastavnih dijelova: za hladnjake 2 ... 4%, za pretvarače struje 10%, za supravodobno navijanje 15 ... 20%, za toplinsku izolaciju hladne zone 25%, a za zavoje, zatvarače i razmake - gotovo 50 %.

Od izvještaja G.M. Kržižanovski prema planu GOELRO-a na VIII. Ruskom kongresu sovjeta prošlo je više od pola stoljeća. Provedba ovog plana omogućila je povećanje kapaciteta elektrana u zemlji s 1 na 200 ... 300 milijuna kW. Sada postoji temeljna prilika da se nekoliko desetaka puta ojačaju energetski sustavi u zemlji, prebacivši ih na supravodičnu električnu opremu i pojednostavi principe izgradnje takvih sustava.

Temelj energije na početku 21. stoljeća mogu biti nuklearne i termonuklearne stanice s izuzetno snažnim električnim generatorima. Električna polja nastala superprevodnim elektromagnetima, snažne rijeke mogu teći kroz superprevodne dalekovode do nadprovodnog skladišta energije, odakle će ih potrošači odabrati prema potrebi. Elektrane će moći ravnomjerno proizvoditi struju, danju i noću, a njihovo oslobađanje iz planiranih režima trebalo bi povećati učinkovitost i vijek trajanja glavnih jedinica.

Prizemnim elektranama mogu se dodati svemirske solarne stanice. Ako lebde iznad fiksnih točaka planete, morat će pretvoriti sunčeve zrake u kratkovalna elektromagnetska zračenja kako bi usmjereni energetski tokovi mogli pretvoriti u zemaljske pretvarače u industrijske struje. Sva električna oprema svemirskih i svemirskih električnih sustava mora biti supravodljiva, inače će se ispasti da su gubici u vodičima konačne električne vodljivosti neprihvatljivo veliki.

Vladimir KARTSEV "Magnet tri tisućljeća"