Language
Country/Area
No result found
Pourquoi les générateurs supraconducteurs peuvent rendre l’énergie éolienne plus légère et moins chère ?
Dans l'avenir des énergies renouvelables, les avancées technologiques dans le domaine de l'énergie éolienne nous montrent progressivement des possibilités plus efficaces et plus économiques. L’émergence des générateurs supraconducteurs fait partie de ces technologies révolutionnaires. En raison de leurs propriétés électroniques uniques, ces moteurs augmentent non seulement considérablement l'efficacité, mais réduisent également considérablement le poids du générateur lui-même, ouvrant la voie à une réduction des coûts de production d'énergie éolienne.
Les générateurs supraconducteurs sont des machines électriques qui utilisent des supraconducteurs, ce qui leur permet de fonctionner pratiquement sans résistance, ce qui minimise les pertes lors du transfert d'énergie.
Les caractéristiques des supraconducteurs leur permettent de générer des champs magnétiques puissants dans les générateurs, difficiles à obtenir avec les moteurs traditionnels. Cette intensité de champ magnétique élevée peut comprimer la taille du générateur et augmenter considérablement la densité de puissance. En d’autres termes, un générateur de même taille peut produire plus d’électricité. Avec les progrès de la technologie des matériaux supraconducteurs, en particulier le développement de matériaux supraconducteurs à haute température, la gamme d'applications de ces moteurs s'élargit, en particulier dans les grandes éoliennes.
L'histoire des générateurs supraconducteurs
L'histoire des générateurs supraconducteurs remonte à 1821, lorsque Michael Faraday a inventé le premier moteur homopolaire à courant continu. Au fil du temps, l’application de matériaux supraconducteurs devient progressivement possible. En 2005, General Atomics a remporté un contrat pour la construction d'un moteur homopolaire supraconducteur à basse vitesse pour la propulsion des navires. Les générateurs homopolaires supraconducteurs sont également considérés comme des sources d’énergie impulsionnelles pour les systèmes d’armes laser, ce qui montre leur valeur d’application potentielle.
Intérêts et applications actuels
L'accent est aujourd'hui mis sur les grands moteurs supraconducteurs en céramique synchrones à courant alternatif, utilisés dans les générateurs et les systèmes de propulsion des compagnies d'électricité et des navires. American Superconductor et Northrop Grumman ont collaboré pour développer un moteur de propulsion de navire supraconducteur en céramique de 36,5 MW. La légèreté de ces moteurs rend la construction d’éoliennes et de générateurs moins coûteuse, améliorant ainsi encore davantage l’économie des énergies renouvelables.
Les générateurs supraconducteurs ont un faible poids et un faible volume, ce qui leur confère un grand potentiel dans le domaine de la production d'énergie éolienne.
Avantages et défis des moteurs supraconducteurs
Les moteurs supraconducteurs présentent plusieurs avantages significatifs par rapport aux machines à conducteurs traditionnelles, notamment des pertes résistives réduites et une capacité de puissance accrue, mais ils sont également confrontés à certains défis, tels que le coût élevé et la complexité globale des systèmes de refroidissement. Les supraconducteurs ne peuvent maintenir leur état supraconducteur que dans certaines conditions inférieures à leur température critique. La configuration du système de refroidissement est donc cruciale. Dans certains cas, les matériaux supraconducteurs sont également sensibles aux changements transitoires du champ magnétique, ce qui peut leur faire perdre leur supraconductivité.
Comparaison des supraconducteurs à haute température et des supraconducteurs à basse température
Dans le débat actuel sur les supraconducteurs, les supraconducteurs à haute température (HTS) attirent de plus en plus l'attention en raison de leurs propriétés de fonctionnement à des températures d'azote liquide, ce qui les rend plus économiques et plus faciles à traiter que les supraconducteurs à basse température qui nécessitent un refroidissement à l'hélium liquide. . Bien que la fragilité des supraconducteurs en céramique ne soit pas avantageuse par rapport aux supraconducteurs en alliages métalliques traditionnels, à mesure que la technologie évolue, ces matériaux ont montré leur potentiel pour être très efficaces dans de nombreuses applications.
Perspectives futures
Avec les progrès de la technologie des matériaux supraconducteurs et la réduction des coûts de fabrication, les perspectives d'application des générateurs supraconducteurs dans la production d'énergie éolienne semblent plus prometteuses au cours des prochaines années. De nombreuses technologies supraconductrices nouvellement développées sont déjà au stade expérimental et envisagent d’être commercialisées, ouvrant ainsi la voie à l’avenir de la transformation des énergies vertes. Cependant, tout en ayant des effets innovants, nous devons également considérer la mise en œuvre et l’économie des technologies associées, qui sont des conditions nécessaires à la promotion des générateurs supraconducteurs.
Alors, les générateurs supraconducteurs peuvent-ils complètement changer notre vision des énergies renouvelables et obtenir de plus grandes applications dans l'industrie ?
