石狩断熱2重管の熱侵入をもとにした100km高温超電導直流送電システムの検討

Thermo-hydrodynamic analysis of 100km DC superconducting power transmission system based on Ishikari Project


山田 貴雄, 藤波 貢, 小林 浩, 飯塚 隆 (日揮); 山口 作太郎 (中部大)


Abstract:石狩の超電導直流送電実証システムを使った実験において、液体窒素を冷媒とした輻射シールド付き断熱2重管への熱侵入量がケーブル管部分は約0.03W/m、リターン管部分は約0.85W/mであることが確かめられた。石狩の実証システムは約1kmであるが、この石狩でのデータを活用し、実設備へ適用ができるレベルとして、100km への延長を検討した。液体窒素の冷却にはLNGの冷熱の有効利用も考慮している。石狩の実証システムではこの程度の熱侵入量は問題にはならないが、100kmでは熱侵入量が大きくなり、特にリターン管内の液体窒素の温度上昇が大きくなる。そのため、リターン管を冷却するシステムが必要となる。また長距離により液体窒素の圧力損失が大きくなることから流量検討を含め、圧力損失を小さくする必要がある。これらの問題を解決する100km 超電導直流送電システム考案した