ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಎನರ್ಜಿ ಸ್ಟೋರೇಜ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ಸ್ (SMES)

ಶಕ್ತಿಯ ಶೇಖರಣೆಯು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುವ ಸಾಧನಗಳು ಅಥವಾ ಭೌತಿಕ ಮಾಧ್ಯಮಗಳೊಂದಿಗೆ ನಡೆಯುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಅವರು ಅದನ್ನು ನಂತರ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು.

ಶಕ್ತಿ ಶೇಖರಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಯಾಂತ್ರಿಕ, ವಿದ್ಯುತ್, ರಾಸಾಯನಿಕ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ಎಂದು ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು. ಆಧುನಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಶೇಖರಣಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು SMES ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು - ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಎನರ್ಜಿ ಸ್ಟೋರೇಜ್ (ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಎನರ್ಜಿ ಶೇಖರಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು).

ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಎನರ್ಜಿ ಸ್ಟೋರೇಜ್ (SMES) ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಕಾಯಿಲ್‌ನಲ್ಲಿ ನೇರ ಪ್ರವಾಹದ ಹರಿವಿನಿಂದ ರಚಿಸಲಾದ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುತ್ತವೆ, ಅದನ್ನು ಅದರ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ತಾಪಮಾನಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಕ್ರಯೋಜೆನಿಕ್ ಆಗಿ ತಂಪಾಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಕಾಯಿಲ್ ಅನ್ನು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಿದಾಗ, ಪ್ರವಾಹವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಕಾಂತೀಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಬಹುದು. ಸುರುಳಿಯನ್ನು ಹೊರಹಾಕುವ ಮೂಲಕ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಗ್ರಿಡ್‌ಗೆ ಹಿಂತಿರುಗಿಸಬಹುದು.

ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಎನರ್ಜಿ ಶೇಖರಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ನೇರ ಪ್ರವಾಹದ ಹರಿವಿನಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ. ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಕಾಯಿಲ್‌ನಲ್ಲಿ.

ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಕಾಯಿಲ್ ಅನ್ನು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಕ್ರಯೋಜೆನಿಕ್ ಆಗಿ ತಂಪಾಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಇದು ನಿರಂತರವಾಗಿ ನಿರ್ಣಾಯಕ ತಾಪಮಾನಕ್ಕಿಂತ ಕೆಳಗಿರುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ. ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್… ಸುರುಳಿಯ ಜೊತೆಗೆ, SMES ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಕ್ರಯೋಜೆನಿಕ್ ರೆಫ್ರಿಜರೇಟರ್ ಮತ್ತು ಹವಾನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ.

ತೀರ್ಮಾನವೆಂದರೆ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುವ ಚಾರ್ಜ್ಡ್ ಕಾಯಿಲ್ ನಿರಂತರ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ತಾನಾಗಿಯೇ ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರವಾಹದ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಅದರಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹವಾಗಿರುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಅನಂತ ದೀರ್ಘಕಾಲ ಸಂಗ್ರಹಿಸುತ್ತದೆ.

ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಕಾಯಿಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹವಾಗಿರುವ ಶಕ್ತಿಯು ಅಗತ್ಯವಿದ್ದರೆ, ಅಂತಹ ಸುರುಳಿಯ ವಿಸರ್ಜನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ನೆಟ್ವರ್ಕ್ಗೆ ಸರಬರಾಜು ಮಾಡಬಹುದು. ಡಿಸಿ ಪವರ್ ಅನ್ನು ಎಸಿ ಪವರ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು, ಇನ್ವರ್ಟರ್ಗಳು, ಮತ್ತು ನೆಟ್ವರ್ಕ್ನಿಂದ ಸುರುಳಿಯನ್ನು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲು - ರೆಕ್ಟಿಫೈಯರ್ಗಳು ಅಥವಾ AC-DC ಪರಿವರ್ತಕಗಳು.

ಒಂದು ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಇನ್ನೊಂದರಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, SME ನಲ್ಲಿನ ನಷ್ಟವು ಗರಿಷ್ಠ 3% ಅನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಇಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ವಿಷಯವೆಂದರೆ ಈ ವಿಧಾನದಿಂದ ಶಕ್ತಿಯ ಸಂಗ್ರಹಣೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ನಷ್ಟಗಳು ಕನಿಷ್ಠ ಅಂತರ್ಗತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹಣೆ ಮತ್ತು ಶೇಖರಣೆಗಾಗಿ ಪ್ರಸ್ತುತ ತಿಳಿದಿರುವ ಯಾವುದೇ ವಿಧಾನಗಳು. SME ಗಳ ಒಟ್ಟಾರೆ ಕನಿಷ್ಠ ದಕ್ಷತೆಯು 95% ಆಗಿದೆ.

ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ವಸ್ತುಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೆಚ್ಚದಿಂದಾಗಿ ಮತ್ತು ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಗೆ ಶಕ್ತಿಯ ವೆಚ್ಚಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ ಎಂಬ ಅಂಶವನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಂಡು, SMES ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತ ಅಲ್ಪಾವಧಿಗೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಲು ಮತ್ತು ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜಿನ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. . ಅಂದರೆ, ಅವುಗಳನ್ನು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕವಾಗಿ ತುರ್ತು ಅಗತ್ಯದ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

SME ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ:

• ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಕಾಯಿಲ್,
• ಕ್ರಯೋಸ್ಟಾಟ್ ಮತ್ತು ನಿರ್ವಾತ ವ್ಯವಸ್ಥೆ,
• ಶೀತಲೀಕರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆ,
• ಶಕ್ತಿ ಪರಿವರ್ತನೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆ,
• ನಿಯಂತ್ರಣ ಸಾಧನ.

SME ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಮುಖ್ಯ ಅನುಕೂಲಗಳು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿವೆ. ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಕಾಯಿಲ್ ತನ್ನ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹವಾಗಿರುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸ್ವೀಕರಿಸಲು ಅಥವಾ ಬಿಟ್ಟುಕೊಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವ ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ಸಮಯ. ಈ ರೀತಿಯಾಗಿ, ಬೃಹತ್ ತತ್ಕ್ಷಣದ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಪಡೆಗಳನ್ನು ಪಡೆಯುವುದು ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ, ಕನಿಷ್ಠ ಸಮಯದ ವಿಳಂಬದೊಂದಿಗೆ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಕಾಯಿಲ್ ಅನ್ನು ರೀಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲು ಸಹ ಸಾಧ್ಯವಿದೆ.

ನಾವು SME ಅನ್ನು ಸಂಕುಚಿತ ವಾಯು ಶೇಖರಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳೊಂದಿಗೆ, ಫ್ಲೈವೀಲ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರಾಲಿಕ್ ಸಂಚಯಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಎರಡನೆಯದು ವಿದ್ಯುತ್ ಅನ್ನು ಯಾಂತ್ರಿಕವಾಗಿ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಭಾರಿ ವಿಳಂಬದಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ (ನೋಡಿ - ಫ್ಲೈವೀಲ್ ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹಣೆ).

ಚಲಿಸುವ ಭಾಗಗಳ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯು SMES ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಮತ್ತೊಂದು ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರಯೋಜನವಾಗಿದೆ, ಇದು ಅವರ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಮತ್ತು, ಸಹಜವಾಗಿ, ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯಿಂದಾಗಿ, ಇಲ್ಲಿ ಶೇಖರಣಾ ನಷ್ಟಗಳು ಕಡಿಮೆ. SMES ನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 1 ಮತ್ತು 10 Wh/kg ನಡುವೆ ಇರುತ್ತದೆ.

ಅತ್ಯುನ್ನತ ಗುಣಮಟ್ಟದ ವಿದ್ಯುತ್ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಮೈಕ್ರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಫ್ಯಾಕ್ಟರಿಗಳಂತಹ ಅಗತ್ಯವಿರುವಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು 1 MWh SMES ಅನ್ನು ವಿಶ್ವಾದ್ಯಂತ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಎಸ್‌ಎಂಇಗಳು ಉಪಯುಕ್ತತೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಹ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಿವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಯುಎಸ್ಎಯ ಒಂದು ರಾಜ್ಯದಲ್ಲಿ ಕಾಗದದ ಕಾರ್ಖಾನೆ ಇದೆ, ಅದರ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ತಂತಿಗಳಲ್ಲಿ ಬಲವಾದ ಉಲ್ಬಣಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದು. ಇಂದು, ಕಾರ್ಖಾನೆಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಮಾರ್ಗವು ಪವರ್ ಗ್ರಿಡ್‌ನ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಖಾತರಿಪಡಿಸುವ SMES ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳ ಸಂಪೂರ್ಣ ಸರಪಳಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. 20 MWh ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ SMES ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಎರಡು ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ 10 MW ಅಥವಾ ಅರ್ಧ ಘಂಟೆಯವರೆಗೆ ಎಲ್ಲಾ 40 MW ಅನ್ನು ಸಮರ್ಥವಾಗಿ ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.

ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಕಾಯಿಲ್‌ನಿಂದ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾದ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಸೂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಬಹುದು (ಇಲ್ಲಿ ಎಲ್ ಇಂಡಕ್ಟನ್ಸ್, ಇ ಶಕ್ತಿ, I ಪ್ರಸ್ತುತ):

ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಕಾಯಿಲ್ನ ರಚನಾತ್ಮಕ ಸಂರಚನೆಯ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಿಂದ, ಇದು ವಿರೂಪಕ್ಕೆ ನಿರೋಧಕವಾಗಿದೆ, ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆ ಮತ್ತು ಸಂಕೋಚನದ ಕನಿಷ್ಠ ಸೂಚಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಲೊರೆಂಟ್ಜ್ ಬಲಕ್ಕೆ ಕಡಿಮೆ ಸಂವೇದನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ಅನಿವಾರ್ಯವಾಗಿ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಉದ್ಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಅನುಸ್ಥಾಪನೆಯ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆ (ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್‌ನ ಪ್ರಮುಖ ನಿಯಮಗಳು) ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಅನುಸ್ಥಾಪನೆಯ ನಿರ್ಮಾಣ ಸಾಮಗ್ರಿಗಳ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುವ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಅಂಕುಡೊಂಕಾದ ನಾಶವನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟುವ ಸಲುವಾಗಿ ಇದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ.

ಸಣ್ಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ, ಒಟ್ಟಾರೆ ಸ್ಟ್ರೈನ್ ದರ 0.3% ಅನ್ನು ಸ್ವೀಕಾರಾರ್ಹವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ, ಸುರುಳಿಯ ಟೊರೊಯ್ಡಲ್ ಜ್ಯಾಮಿತಿಯು ಬಾಹ್ಯ ಕಾಂತೀಯ ಶಕ್ತಿಗಳ ಕಡಿತಕ್ಕೆ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತದೆ, ಇದು ಪೋಷಕ ರಚನೆಯ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅನುಸ್ಥಾಪನೆಯನ್ನು ಲೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ಹತ್ತಿರ ಇರಿಸಲು ಸಹ ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ.

SMES ಅನುಸ್ಥಾಪನೆಯು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದ್ದರೆ, ಸೊಲೆನಾಯ್ಡ್ ಕಾಯಿಲ್ ಸಹ ಸೂಕ್ತವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಟೊರಾಯ್ಡ್ಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ ವಿಶೇಷ ಬೆಂಬಲ ರಚನೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಟೊರೊಯ್ಡಲ್ ಕಾಯಿಲ್ಗೆ ಪ್ರೆಸ್ ಹೂಪ್ಸ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಕ್ಗಳ ಅಗತ್ಯವಿದೆ ಎಂದು ಗಮನಿಸಬೇಕು, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಶಕ್ತಿ-ತೀವ್ರ ರಚನೆಗೆ ಬಂದಾಗ.

ಮೇಲೆ ತಿಳಿಸಿದಂತೆ, ತಂಪಾಗುವ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್ ರೆಫ್ರಿಜರೇಟರ್ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ಶಕ್ತಿಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಹಜವಾಗಿ SMES ನ ಒಟ್ಟಾರೆ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಆದ್ದರಿಂದ, ಅನುಸ್ಥಾಪನೆಯನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸುವಾಗ ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬೇಕಾದ ಥರ್ಮಲ್ ಲೋಡ್‌ಗಳು ಸೇರಿವೆ: ಪೋಷಕ ರಚನೆಯ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ, ಬಿಸಿಯಾದ ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ಬದಿಯಿಂದ ಉಷ್ಣ ವಿಕಿರಣ, ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಪ್ರವಾಹಗಳು ಹರಿಯುವ ತಂತಿಗಳಲ್ಲಿನ ಜೌಲ್ ನಷ್ಟಗಳು, ಹಾಗೆಯೇ ನಷ್ಟಗಳು ಕೆಲಸ ಮಾಡುವಾಗ ಫ್ರಿಜ್ನಲ್ಲಿ.

ಆದರೆ ಈ ನಷ್ಟಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅನುಸ್ಥಾಪನೆಯ ನಾಮಮಾತ್ರದ ಶಕ್ತಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತವೆಯಾದರೂ, SMES ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಪ್ರಯೋಜನವೆಂದರೆ 100 ಪಟ್ಟು ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ, ತಂಪಾಗಿಸುವ ವೆಚ್ಚವು ಕೇವಲ 20 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳಿಗೆ, ಕಡಿಮೆ-ತಾಪಮಾನದ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುವಾಗ ತಂಪಾಗಿಸುವ ಉಳಿತಾಯವು ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಶಕ್ತಿಯ ಶೇಖರಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯ ಮೇಲೆ ಕಡಿಮೆ ಬೇಡಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು.

ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ, ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇದು ಹಾಗಲ್ಲ, ಏಕೆಂದರೆ ಅನುಸ್ಥಾಪನಾ ಮೂಲಸೌಕರ್ಯದ ಒಟ್ಟು ವೆಚ್ಚವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್‌ನ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಮೀರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ-ತಾಪಮಾನದ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳ ಸುರುಳಿಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳ ಸುರುಳಿಗಳು 4 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ದುಬಾರಿಯಾಗಿದೆ. .

ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುವ ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಕಡಿಮೆ-ತಾಪಮಾನಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ, ಇದು 5 ರಿಂದ 10 ಟಿ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ.

ಆದ್ದರಿಂದ ಅದೇ ಇಂಡಕ್ಟನ್ಸ್ ಹೊಂದಿರುವ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು, ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ತಂತಿಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ. ಮತ್ತು ಅನುಸ್ಥಾಪನೆಯ ಶಕ್ತಿಯ ಬಳಕೆಯು ಸುಮಾರು 200 MWh ಆಗಿದ್ದರೆ, ಕಡಿಮೆ-ತಾಪಮಾನದ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್ (ಕಂಡಕ್ಟರ್) ಹತ್ತು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ದುಬಾರಿಯಾಗಿದೆ.

ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಪ್ರಮುಖ ವೆಚ್ಚದ ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ: ರೆಫ್ರಿಜರೇಟರ್‌ನ ಬೆಲೆ ಯಾವುದೇ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ತಂಪಾಗಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದರಿಂದ ಕಡಿಮೆ ಶೇಕಡಾವಾರು ಉಳಿತಾಯವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.

ಗರಿಷ್ಠ ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಫೀಲ್ಡ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಮೂಲಕ SMES ನಲ್ಲಿ ಶೇಖರಿಸಲಾದ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ, ಇದು ತಂತಿಯ ಉದ್ದದಲ್ಲಿನ ಕಡಿತ ಮತ್ತು ಒಟ್ಟಾರೆ ವೆಚ್ಚದಲ್ಲಿ ಕಡಿತ ಎರಡಕ್ಕೂ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಸೂಕ್ತ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಸುಮಾರು 7 ಟಿ ಗರಿಷ್ಠ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಸಹಜವಾಗಿ, ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಗರಿಷ್ಠವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿಸಿದರೆ, ವೆಚ್ಚದಲ್ಲಿ ಕನಿಷ್ಠ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ ಪರಿಮಾಣದಲ್ಲಿ ಮತ್ತಷ್ಟು ಕಡಿತಗಳು ಸಾಧ್ಯ. ಆದರೆ ಫೀಲ್ಡ್ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಮಿತಿಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಭೌತಿಕವಾಗಿ ಸೀಮಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಸರಿದೂಗಿಸುವ ಸಿಲಿಂಡರ್‌ಗೆ ಜಾಗವನ್ನು ಬಿಡುವಾಗ ಟೊರಾಯ್ಡ್‌ನ ಆಂತರಿಕ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ತರಲು ಅಸಾಧ್ಯವಾಗಿದೆ.

ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ವಸ್ತುವು SME ಗಳಿಗೆ ವೆಚ್ಚ-ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಸ್ಥಾಪನೆಗಳನ್ನು ರಚಿಸುವಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಸಮಸ್ಯೆಯಾಗಿ ಉಳಿದಿದೆ. ಇಂದು ಅಭಿವರ್ಧಕರ ಪ್ರಯತ್ನಗಳು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಪ್ರವಾಹ ಮತ್ತು ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ವಸ್ತುಗಳ ವಿರೂಪತೆಯ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಗುರಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಜೊತೆಗೆ ಅವುಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಎಸ್‌ಎಂಇ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ವ್ಯಾಪಕ ಪರಿಚಯದ ಹಾದಿಯಲ್ಲಿನ ತಾಂತ್ರಿಕ ತೊಂದರೆಗಳನ್ನು ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಈ ಕೆಳಗಿನವುಗಳನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಗುರುತಿಸಬಹುದು. ಸುರುಳಿಯಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಗಮನಾರ್ಹ ಲೊರೆಂಟ್ಜ್ ಬಲವನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವಿರುವ ಘನ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಬೆಂಬಲದ ಅಗತ್ಯತೆ.

5 GWh ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ SME ಸ್ಥಾಪನೆಯಿಂದ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಭೂಮಿಯ ಅಗತ್ಯವು ಸುಮಾರು 600 ಮೀಟರ್ ಉದ್ದದ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ (ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಅಥವಾ ಆಯತಾಕಾರದ) ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಸುತ್ತುವರೆದಿರುವ ದ್ರವ ಸಾರಜನಕದ (600 ಮೀಟರ್ ಉದ್ದ) ನಿರ್ವಾತ ಧಾರಕವು ಭೂಗತವಾಗಿರಬೇಕು ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಬೆಂಬಲವನ್ನು ಒದಗಿಸಬೇಕು.

ಮುಂದಿನ ಅಡಚಣೆಯು ಅಧಿಕ-ತಾಪಮಾನದ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್‌ನ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್‌ನ ದುರ್ಬಲತೆಯಾಗಿದೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರವಾಹಗಳಿಗೆ ತಂತಿಗಳನ್ನು ಸೆಳೆಯಲು ಕಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ.ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿವಿಟಿಯನ್ನು ನಾಶಪಡಿಸುವ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವು SMES ನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿಯ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಒಂದು ಅಡಚಣೆಯಾಗಿದೆ. ಅದೇ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ NS ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ಕರೆಂಟ್ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.