这都可以?真空管道真空管道超高速磁浮的关键技术
发布时间:2023-12-15 17:34:13 点击次数:6114 次真空管道磁悬浮高铁将是未来数百年主要长途客运设施,该系统快速、环保、安全经济。初期时速可达1000公里/小时,技术成熟后可达到超音速的5000公里/小时,成为远途、跨洲际旅行的最佳工具。由于技术、经济、安全等问题有待解决,在可预见的未来,我们还看不到实现的曙光。
但是真空管道磁悬浮的基础技术是成熟的,可以由此发展一种低损耗的蓄能技术。当前,由于新能源的快速发展,国家电网急需大规模建设蓄能设施。国家能源局将在十四五规划中编制7000万千瓦抽水蓄能电站。之所以大规模建设抽水蓄能电站,抽水蓄能至今仍然是最成熟最经济的蓄能方式。但是抽水蓄能的电力损耗也是巨大的,通常都是耗4发3,损耗25%,即使是新技术真空炉体安装新设备,损耗也有20%。下面我们看一张图表,在图表中我们看到,水泵及水轮机的机械能损耗就占到了14%,占总损耗的70%。
抽水蓄能损耗图
我们再来看看真空管道磁悬浮重环转子蓄能,就是在一条圆环形真空管道磁悬浮轨道上运行一个巨型重型环状转子,这个百万吨的环状转子被磁悬浮漂浮在管道真空中,轨道上的线圈可以加速转子运行,当需要发电时,也可以通过线圈发电。由于这个真空管道是绝对封闭的,内部真空度极高,环状转子在高速旋转时,能量损耗也极少。这种蓄能技术能量损耗可以控制在5%,主要是驱动及发电线圈损耗。
真空管道磁悬浮蓄能隧道长度将超过30公里,可以建在百米深的地下,环状转子粗径达到3米以上,环状半径5000米真空炉体安装,总重量高达150万吨,把转子加速到1000米/秒,需要2.1亿度电。驱动及发电功率高达2000万千瓦。按照抽水蓄能工程造价,2000万千瓦蓄能设施造价高达1200亿人民币。而真空磁悬浮蓄能工程造价将在500亿之内。技术成熟后造价会更低。
环状转子线速达到1000米/秒时,其巨大的离心力可能使其断裂,所以必须采用大量高强度碳纤维加强,并且要在轨道外侧增加磁悬浮垂壁轨道约束转子的离心力,这对隧道的基础强度也有很高要求。同时也要解决发电问题,因为动环在发电时转子转速有逐步衰减的趋势,必须采取技术措施,确保输出电力稳定。