100MW-54MJ級系統安定化SMES用HTSコイルシステムの概念設計

Design of HTS coils for 100MW-54MJ class power-system-stabilizing SMES


沖津 茂樹, 木戸 修一, 竹内 一浩 (日立); 刀祢 浩一, 林 秀美 (九州電力)
shigeki.okitsu.pq*hitachi.com


Abstract:NEDO委託事業「超電導電力ネットワーク制御技術開発プロジェクト(フェーズ3)」に関連し、高磁場酸化物系高温超伝導導体(Bi系、Y系)を用いた100MW系統安定化制御用SMESのコイルシステム設計を実施してきた。今回は、上記プロジェクトで開発されてきた導体の評価結果を反映し、コイルとクライオスタットの概念設計の結果を報告する。Bi系導体はBi2212ラザフォード導体を使用し、Y系はIBDA/CVD-YBCOテープ線材を使用した。コイル仕様は蓄積エネルギー100MJ級、最大経験磁場10T、平均電流密度30〜35A/mm2とし、コイル形状はコイル体積(導体+構造材)が最小となるようなパラメータサーベイ結果から決定した。クライオスタットの寸法は、直径4.10m、高さ2.02mと設計した。上記検討結果から、機械的強度及び熱侵入の面で成立しつつ、コスト低減(導体長最小)を考慮した設計の一例を示す。