Сегодня 24 октября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → электрогенерация

Германия первой в мире начала стабилизировать электросети с помощью суперконденсаторов

Стабилизация частоты в электросетях на уровне 50 Гц, удержание стабильной мощности и компенсация реактивной мощности для снижения потерь на протяжении более ста лет традиционно и во многом обеспечиваются за счёт механической инерции тяжёлых роторов генераторов на угольных и газовых электростанциях. Всё это уходит корнями в ископаемую во всех смыслах электрогенерацию и не отражает прогресса, свойственного началу XXI века, — миниатюризации, экологичности и электроники.

 Источник изображений: Siemens

Источник изображений: Siemens

Первой в мире на новый принцип стабилизации рабочих характеристик электросетей перешла Германия. Точнее, она сделала шаг в этом направлении, запустив систему стабилизации электросетей на суперконденсаторах. Вместо шумного и огромного машинного зала в роли синхронного компенсатора выступила сравнительно небольшая, тихая и чистая комната с модулем STATCOM (статический синхронный компенсатор) и стойками с суперконденсаторами, каждый из которых представляет собой нечто, напоминающее банку из-под газировки.

Первый такой компенсатор подключён к сети на подстанции в районе Мерум (Нижняя Саксония). Проект реализован компаниями Siemens Energy (разработчик технологии SVC Plus FS) и TenneT (оператор сети передачи электроэнергии). Система сейчас проходит тестовый режим и вскоре перейдёт в коммерческую эксплуатацию. Это инновационное решение, разработка которого заняла более десяти лет, а строительство — около трёх лет.

Технология вместо традиционных аккумуляторов и механической инерции маховиков использует суперконденсаторы. По своим свойствам они способны в течение миллисекунд обеспечивать мгновенную отдачу высокой мощности в электросеть, компенсируя отклонения частоты и реактивную мощность. По сути, это создаёт искусственную инерцию сети, заменяя такой традиционный механизм компенсации мощности и частоты, как регулируемая скорость вращения валов генераторов на угольных или газовых электростанциях. Более того, система эффективно работает в автоматическом режиме с дистанционным мониторингом и диагностикой.

Вся эта новизна возникла не случайно. В Германии высока доля генерации с помощью солнечных панелей, которые вместе со своими инверторами физически не способны обеспечивать компенсационные механизмы. При этом идёт интенсивное закрытие угольных и газовых электростанций, что лишает национальные энергосети традиционных способов компенсации отклонений частоты и поддержания нагрузки. Не случайно проект в Мерум реализован на базе подстанции закрытой угольной электростанции. Он органично заменит выведенные из эксплуатации генераторы новым, современным и чистым механизмом компенсации на основе суперконденсаторов. Что из этого окажется надёжнее — вопрос пока открытый: пара-тройка шумных и громоздких генераторов или тысячи и тысячи суперконденсаторов, размещённых в нескольких стойках.

Ожидается, что для нормальной работы энергосетей в Германии потребуется до 30 таких компенсационных подстанций на суперконденсаторах. По крайней мере, именно такое количество планирует установить оператор сети TenneT.

Учёные предприняли попытку сгенерировать электрический ток за счёт вращения Земли

Группа физиков из Принстонского университета (Princeton University) провела эксперимент, в ходе которого они исследовали, можно ли использовать вращение Земли для генерации электроэнергии. Хотя измеренное напряжение оказалось крайне низким, сама концепция вызвала интерес у специалистов, поскольку представляет собой редкую попытку напрямую использовать кинетическую энергию планеты. Останется ли она перспективной основой для получения возобновляемой энергии, пока неизвестно.

 Источник изображений: journals.aps.org

Источник изображений: journals.aps.org

В марте 2025 года группа физиков под руководством Кристофера Чайбы (Christopher Chyba) представила результаты эксперимента, в рамках которого была предпринята попытка задействовать вращение Земли для генерации электроэнергии. Это направление, несмотря на его внешнюю простоту, начало серьёзно изучаться в физике лишь в последнее десятилетие. «Идея несколько контринтуитивна, и о ней спорили со времен Фарадея», — заявил Пол Томас (Paul Thomas), физик из Университета Висконсин-О-Клэр (University of Wisconsin-Eau Claire), который не принимал участия в исследовании.

Исследователи сориентировали специальное устройство, состоящее из слабого марганец-цинкового ферритового проводника с электродами на концах, под углом 57 градусов, перпендикулярно вращательному движению Земли и её магнитному полю. Такая конфигурация, по расчётам команды, могла создать условия, при которых движение устройства относительно магнитного поля приведёт к возникновению электрического потенциала.

 Источник изображений: journals.aps.org

Эксперимент по сбору энергии. Цилиндр размещён под углом, перпендикулярным магнитному полю Земли и направлению её вращения. Датчики фиксируют напряжение между концами цилиндра. Измерения проводятся в темноте, чтобы исключить влияние фотоэлектрического эффекта

В ходе эксперимента устройство сгенерировало напряжение величиной 17,84 микровольта, что составляет лишь малую долю от напряжения, выделяемого одним нейроном. Несмотря на это полученный результат был описан как «спорный, но интригующий». Стоит учитывать, что столь малое напряжение крайне сложно изолировать от других физических воздействий. Физик на пенсии Ринке Вейнгаарден (Rinke Wijngaarden), проводивший аналогичный эксперимент в 2018 году и не зафиксировавший эффекта, сообщил, что по-прежнему убеждён, что теория Чайбы и других учёных неверна.

Теоретически устройство может работать, если генератор движется сквозь магнитное поле Земли, части которого остаются неподвижными, что приводит к возникновению тока. Однако, как отмечает журнал Nature, в результате этого электроны могут перераспределиться, создавая противодействующую силу, которая нивелирует эффект. По словам Чайбы и его команды, им удалось устранить этот эффект благодаря созданию специального материала, не склонного к такому перераспределению, поскольку он поддерживает постоянную электростатическую силу внутри устройства.

Группа физиков планирует масштабировать эксперимент, чтобы генерировать практически полезное количество энергии. По их расчётам, если систему удастся довести до такого масштаба, при котором она сможет удовлетворять энергетические потребности всей планеты, вращение Земли замедлится всего на 7 миллисекунд за 100 лет — что сопоставимо с тем, насколько замедляет вращение планеты гравитация Луны за тот же период. Одним словом, предстоит ещё много исследований, прежде чем учёные смогут окончательно утверждать, что способны использовать энергию вращения Земли для выработки электроэнергии.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
DeepSeek и MiniMax получили право разворачивать свои ИИ-модели за пределами Китая 4 ч.
Первый в истории Xbox операционный директор покинет компанию спустя несколько месяцев с момента назначения 5 ч.
Новая статья: Forever Ago — вместо письма. Рецензия 9 ч.
Галактическая холодная война, наследие Шепарда и матриарх Лиара: блогер рассказал, чего лишились игроки из-за отмены Mass Effect: Universe 13 ч.
Студия разработчиков Marvel’s Blade, Deathloop и Dishonored оказалась под угрозой закрытия — на поиск покупателя у Arkane осталось три недели 14 ч.
iPod исполнилось 25 лет — сегодня легендарный плеер появился в Apple Music с нарезкой из 1029 песнями 15 ч.
Для Metro 2033 Redux и Metro: Last Light Redux выпущены обновления с поддержкой нейронного рендеринга DLSS 5 15 ч.
ИИ-компании испугались биржи: Anthropic осталась последним претендентом на IPO этой осенью 17 ч.
Аудитория Warhammer 40,000: Space Marine 2 выросла до 15 млн человек — шутер будет получать обновления ещё минимум год 18 ч.
Claude нашёл почти 500 дыр в популярном ПО — одной из них оказался 21 год 18 ч.
Мировые затраты на строительство ЦОД уже в этом году достигнут $1 трлн, а в 2028 году более чем удвоятся до $2,1 трлн 2 ч.
Как во времена первых «Айфонов»: старт продаж iPhone Duo собрал у магазинов Apple большие очереди 8 ч.
В MIT создали крошечного робота с плавниками из живых мышц — чтобы плыть, ему не нужны батарейки 11 ч.
Solidigm отказалась от IPO, но не от планов построить фабрику SSD в США 13 ч.
Представлена Sigma FP2 — самая лёгкая полнокадровая беззеркалка в мире, которую можно доработать под свои задачи 15 ч.
Dell представила системы на NVIDIA Vera и первую стойку для инференса на чипах Groq 3 LPU 16 ч.
Китайская YMTC готовит серийное производство LPDDR5X со скоростью 9600 МТ/с и компоновкой 4F2 16 ч.
Nvidia сама спровоцировала дефицит видеокарт GeForce — ради ИИ-чипов, которым негде работать 16 ч.
NVIDIA научилась разворачивать ИИ-ЦОД за две недели вместо полугода 17 ч.
Micron перепрыгнет через поколение и выпустит 3D NAND с более чем 400 слоями в следующем году — она будет на 50 % быстрее 17 ч.