Компания EcoSwing построила первый ветрогенератор, в турбине которого использованы сверхпроводники

В рамках европейского проекта EcoSwing был создан компактный и легкий электрический генератор, мощностью 3.6 МВт, предназначенный для использования в турбинах ветряных генераторов. Диаметр нового генератора составляет 4 метра, что на 1.5 метра меньше диаметра традиционных генераторов сопоставимой мощности, а достигнуто это было за счет использования в его конструкции магнитов со сверхпроводящими обмотками. И в настоящее время этот генератор уже установлен на турбине, высотой в 88 метров, расположенной неподалеку от местечка Thyboron в Дании.

Магниты генератора изготовлены из сверхпроводящей ленты, имеющей сложную структуру, слой керамической окиси гадолиния-бария-меди нанесен на поверхность стальной ленты, обеспечивающей всему этому механическую гибкость и прочность. Керамический сверхпроводящий слой защищен от диффузионного «отравления» металлом слоями оксида магния и оксида серебра. Помимо этого, слой оксида магния формирует своего рода шаблон, на который наносится прозрачный слой сверхпроводящего состава, а внешний медный слой выполняет роль электрического и теплового стабилизатора. Отметим, что в обмотках нового электрического генератора были использованы десятки километров такой ленты.

В обычных электрических генераторах, используемых в «ветряках», мощностью около 1 МВт, имеются неодимовые магниты, суммарный вес которых приближается к одной тонне. В сверхпроводящих же обмотках нового генератора использован всего один килограмм редкоземельного металла — гадолиния. А стоимость одного килограмма окиси гадолиния равна 18.7 долларов, что значительно ниже стоимости одного килограмма окиси ниодимия, которая равна 45.5 долларов.

Обмотки магнитов нового генератора поддерживаются в сверхпроводящем состоянии путем охлаждения до температуры в -240 градусов по шкале Цельсия. Этим занимаются несколько стандартных криогенных охлаждающих установок, выпускаемых британской компанией SHI Cryogenics.