Программа DAPAS, Корея
2007, Tом 4, выпуск 4
Тематика: Крупные проекты
Одна из наиболее успешных стран в разработках и последующей коммерциализации сверхпроводниковых технологий для промышленности, энергетики и транспорта, является Южная Корея, что, в частности, видно и по количеству публикаций на международных конференциях. Главной движущей силой этих успехов является программа DAPAS (Development of the Advanced Power System by Applied Superconduc-tivity Technologies), направленная, как следует из ее названия, на разработки в области прикладной сверхпроводимости для нужд электроэнергетики.
О начале программы DAPAS было объявлено еще в 2001 г. Согласно первоначальному плану (таблица 1), программа DAPAS была разбита на три фазы: разработку технологии (2001 – 2003 гг.), создание опытных образцов (2004 – 2006 гг.), переход к промышленному производству (2007 – 2010 гг.). Программа DAPAS финансируется MOST (Ministry of Science and Technology, Republic of Korea) и MOCIE (Ministry of Commerce, Industry and Energy, Republic of Korea). В программе DAPAS участвуют ведущие корейские институты и университеты: KERI (Korea Electrotechnology Research Institute), KAIST (Korea Advanced Institute of Science and Technology), KIMM (Korea Institute of Machinery and Materials), KPU (Korea Polytechnic University), YU (Yonsei University), SNU (Seoul National University), а также компании: Hyundai, Doosan, LS cable, LSIS Co, CVE, KISWIRE (таблица 2). Первая фаза программы DAPAS официально завершилась в июле 2004 г. Были изготовлены и испытаны макетные образцы: 30 метрового трехфазного ВТСП кабеля на 50 МВА и 22.9 кВ; однофазного ВТСП трансформатора на 1 МВА и 22,9 кВ; токоограничителя на 6,6 кВ и 200 А на основе YBCO тонких пленок на сапфировой подложке, а также ВТСП мотора мощностью 100 л.с.
Таблица 1. Первоначальные цели программы DAPAS.
Таблица 2. Распределение ролей в программе DAPAS.
Первоначально программа DAPAS не затрагивала разработку технологии производства ВТСП проводников, однако вскоре после начала работ стало ясно, что реализовать проект в полном объеме можно только на основе ВТСП проводников 2-го поколения, для чего были начаты соответствующие технологические исследования. К 2007 г в KERI разработана технология производства ВТСП проводников 2-го поколения по технологии IBAD/PLD на подложке из сплава Hastelloy. Разработка технологии (особенно процесса IBAD-YSZ – Ion Beam Assisted Deposition-Yttrium Stabilized Zirconia) велась при активном участии европейской компании EHTS (European High Temperature Superconductors GmbH & Co. KG). Несмотря на родство используемых технологических процессов работы KERI не являются ко-пированием достижений EHTS () годичной давности. Усилия KERI сосредоточены на создании высокопроизводительного технологического оборудования, которое в будущем может составить серьезную конкуренцию сегодняшним мировым лидерам. Сейчас KERI обладает технологией производства ВТСП лент 2-го поколения шириной 4 мм при длине куска до 100 м, длина заготовок лент с IBAD буферным слоем может достигать уже 300 м и более. Весной 2007 г были представлены короткие (до 1 метра) образцы ВТСП лент с критическим током до 155 А/cм. В 2004 – 2007 гг. на работы по созданию ВТСП проводников 2-го поколения было выделено около млн., вся Корейская программа по разработке технологии ВТСП 2-го поколения оценивается в млн. Однако рассчитывать в ближайшем будущем на промышленное производство ВТСП лент 2-го поколения, сопоставимое с мощностями компаний SuperPower и American Superconductor, пока не приходится. Для 2-ой фазы программы DAPAS ВТСП проводник закупается в США, а размер этих закупок столь велик, что оказывает сильное влияние на цены и сроки поставок ВТСП материалов для остальных потребителей.
Несмотря на некоторое отставание от первоначального графика, связанное с переходом на ВТСП материалы 2-го поколения, цели второй фазы программы DAPAS либо уже достигнуты, либо будут достигнуты в ближайшем будущем. В декабре 2006 г в KERI начались испытания опытного образца ВТСП токоограничителя для сетей 13,2 кВ, разработанного компанией Hyundai совместно с YU на основе ВТСП проводов 2-го поколения 344S производства American Superconductor. Номинальная мощность токоограничителя составляет 8,3 МВА, при рабочем токе 630 А. Более подробно о нем писалось в предыдущем выпуске бюллетеня. В апреле 2007 г компания Doosan объявила о создании судового ВТСП электродвигателя мощностью 1300 л.с. (около 1 МВт). Работы над опытными образцами ВТСП кабелей и трансформаторов также подходят к завершающей стадии. Программа DAPAS является ярким примером того, что может дать сотрудничество науки и бизнеса при всесторонней государственной поддержке.
- Y.-S Jo et al., IEEE Trans. Appl. Super., 16(2), no. 2, 678 (2006).
- Kang-Sik Ryu et al., Supercond. Sci. Technol., 19, S102 (2006).
- Suprconductor Week, 20, no. 23, 1 (2006).
- http://www.superconductorweek.com/pr/0407tnx/amsc3.htm.
- DOE Wire Development Workshop, USA, Flor-ida, Panama City (2007).