В октябре на площадке стоящегося эксперементального реактора iter произошло довольно важное событие, мало что сказавшее непосвященным. На площадке сменился застройщик - вместо концерна GTM пришел концерн VFR
Рис. 1. Вид со стороны будущего здания сборки на место где будет расположено основание самой машины iter
(это его белые краны на снимке).
В чем суть? Дело в том, что Европейское агенство зачем-то разбила строительство здания токамака на три основноные части - (котлован + фундамент + сейсмоизоляция) второй фундамент и наконец - само здание комплекса токамака, включающее в себя кроме реакторной шахты еще и здание для расположения всех вспомогательных систем, которые надо максимально приблизить к токомаку - например инжекторы нейтральных атомов или свехпроводящие вводы магнитных систем.
Такое разбиение и смены подрядчиков между кусками строительства добавили порядка 15 месяцев простоя. Теперь же на площадку вышел последний из подрядчиков, основная бюрократия позади, и можно надеятся, что задержек больше не будет, а будет, наоборот, сокращение сроков.
Рис. 2. Разрез комплекса зданий токамака.
Если сравнить разрез будущего здания комплекса токомака и современное положение то сейчас выполнены только 2 толстых фундамента внизу и окружающие стены. Однако новые строители излучают оптимизм, и планирую закончить здание еще в 2017 году, ровно через год после планируемого завершение первого крупного элемента сборки токамака - основания криостата (диаметром 30 метров и весом 1200 тонн оно ляжет ровно посередине верхней фотки), т.е. как минимум на год имеющееся расписание уже отстает.
Рис. 3 Криостат - вакуумная камера в которой будет расположен токамак.
Но, будем надеятся, что строители поспешат. Сейчас этот же концерн строит еще несколько зданий на площадке (здание сборки, здание радиочастного нагрева, и т.п.), из более чем 30 необходимых.
Рис. 4. Расположение зданий эксперементального комплекса iter.
Комментарии
По моему мнению, наверно самая утопичная техническая концепция, когда либо осуществляемая человечеством. Наверняка в будущем в книжках собраний казусов и прочих нелепостей случившихся в мире, этот проект будет одним из ярких примеров тому.
Абсолютно ничего утопичного. Очень похоже на Большой Адронный Коллайдер - гигантская машина, нужная для какой-то очень специфической задачи.
Более того, параметры, которые можно встретить в широких публикациях (500 мегаватт термоядерной энергии импульсами по 400 секунд) и Q = 10, являются очень осторожными минималистичными оценкам, серьезные научные исследования дают и 700 мегаватт и 1000 секунд и Q=28 (правда не все сразу).
До сих пор не могу найти объяснение, зачем такие циклопические размеры?
"Задача ИТЭР заключается в демонстрации возможности коммерческого использования термоядерного реактора и решении физических и технологических проблем, которые могут встретиться на этом пути"
Ну сделали бы в 100 раз меньше, на 5 МВт, и продемонстрировали бы.
Время удержания плазмы пропорционально квадрату размеров, если уменьшить iter в 3 раза мы получим существующий JET - у которого Q = 1 (термоядерная энергия составляет только половину теряемой плазмой) и общая мощность 10-20 мегаватт.
Т.е. ответ на ваш вопрос - уже сделали и продемонстрировали, но для электростанций все равно понадобится такой и даже больший размер, и это надо тоже демонстрировать.
Первый раз слышу о такой физической формуле!
Почитайте "Штурм термоядерной крепости". Узнаете много интересного :)
Читал, но объяснения так и не увидел. Вы уверены, что оно там есть?
Ок, я вам завтра с утра напишу эту формулу и ее генезис.
Виноват, нашел такую формулу.
Фундаментальный недостаток ТОКАМАКа. Чем он больше, тем лучше его параметры. Первый был совсем маленьким:
Маленький не может быть энергоэффективным. Промышленный будет ещё больше, если будет -- в этом недостатке тупик ТОКАМАКа.
Это проблема практически любых концептов термоядерных реакторов. Если бы энергоблоки в 5-10 гигаватт были бы востребованы, то возможно, энергитические токамаки бы уже строились.
Есть еще идея гибридного токамака, который 90% энергии получает от распада бланкета из U238 под воздействием термоядерных нейтронов, вот где радость-то для эксплуатации - термоядерный реактор, откруженный ядерным реактором.
> Это проблема практически любых концептов термоядерных реакторов. Если бы энергоблоки в 5-10 гигаватт были бы востребованы, то возможно, энергитические токамаки бы уже строились.
Почитайте, всё давно написано. Большой объём плазмы пока не удаётся контролировать из-за нестабильностей.
> Есть еще идея гибридного токамака, который 90% энергии получает от распада бланкета из U238 под воздействием термоядерных нейтронов, вот где радость-то для эксплуатации - термоядерный реактор, откруженный ядерным реактором.
Давно реализовано в термоядерных зарядах. В реакторе это был бы гибрид самых худших свойств ядерного и термоядерного реакторов. Благо что эта идея никому не интересна даже как идея -- даже электроядерный (с ускорителем) похоже останется идеей.
>Почитайте, всё давно написано. Большой объём плазмы пока не удаётся контролировать из-за нестабильностей.
Читал, нестабильности - пройденный этап, большую часть победили, ELM победили 10 лет назад, нестабильность типа VDE - приводящая к срыву плазмы - ее вероятность просто принимают во внимание при проектировании.
Нет желания ни спорить, ни объяснять. Задумайтесь просто, зачем хотят строить ITER и после него DEMO, и только потом промышленный реактор, если всё уже пройденный этап и всё побеждено. Люди, которые эти промежуточные этапы заказывают, отлично понимают, что сам факт существования этих этапов лишает их шанса увидеть промышленный реактор при своей жизни. А за это, уверяю вас, многие из этих людей (учёных) готовы пожертвовать даже остатками безрисковой карьеры. Но такая жертва не стоит риска нефункционального реактора, преждевременно названного "промышленным". Поэтому думаю вы что-то не то читали.
Не все масштабируется.
Это лишь общие слова. А мне хотелось бы увидеть физическую формулу, из которой следует, что размеры должны быть именно такие, и не меньше.
Если считать что потери енергии идут через излучение то потери пропорциональны внешней поверхности плазмы ( то что излучается внутрь считайте что идет на нагрев плазмы). Если в первом приближении считать рабочий объем сферическим, то площадь поверхности растет пропорционально квадрату радиуса, а объем пропорционально кубу, т.е. потери енергии плазмы на излучение относительно всей энернгии плазмы уменьшаются.
Это как поставить ведро кипятка остывать в ведре - это долго, или разлить тонким слоем по полу :) - это быстро. Так и плазма - малнький объем быстро остывает теряя энергию на излучение.
Это физический принцип почему большой реактор лучше маленького, а конкретная формула, а вам оно зачем? я как представлю кучу знаков, индексов, и описание на пару листов что эти индексы означают, геометрия рабочего объема, отражающие способноста внутренних стенок, параметры магнитного поля и наверняка еще много чего, такая скука сразу берет :)
потому пошел в экспериментаторы :)
Вам, конечно, виднее. Томас, который Алва, Эдисон тоже в свое время говорил, что у переменного тока нет никаких перспектив для использования в промышленности и быту
.
Сколько на говори хАлва, во рту слаще не будет.
Слушать нужно было Томаса. А сейчас в каждом доме два десятка импульсных блоков питания, выпрямляющих переменный и делающих постоянный. Вдобавок ещё десяток устройств на батарейках, которые тоже на постоянном. Лампочки на переменном бодро мигают, незаметно вынося мозг своим жертвам. Ну а лампочки поновее также работают на постоянном. Ну и в промышленности всякое такое.
Swapping out a conventional AC grid on a ship with a DC grid can cut power consumption by up to 20 percent, according to ABB.
DC Power for Data Centers of the Future
High Voltage DC Transmission System (HVDC)
От переменного наследства топором не отмахаешься, но игра в слова и прибаутки портят вам имидж, скажем так.
Есть разница между постоянным током Эдисона и современным в появлении полупроводников - как потребителей, так и в преобразователях. Эдисон всего этого предвидеть не мог, в его мире даже выпрямителей-то толком не было.
1. Постоянный ток одинаково постоянен: dU/dt=0.
2. Что мог предвидеть Эдисон вы знать не можете. Время доказало его правоту.
Переменный ток удобен для генерации и доставки. В этом все его преимущества. На стороне потребителя, будь то электрохимический завод или настольная лампа, от переменного тока одни головные боли, в том числе буквальные.
>1. Постоянный ток одинаково постоянен: dU/dt=0.
Такого тока не существует. А приближения к постоянному току, что выходят из импульсников, в массе своей имеют пульсацию напряжения процентов 5-10.
>2. Что мог предвидеть Эдисон вы знать не можете. Время доказало его правоту.
Ничего оно пока не доказало. Почему-то даже HVDC вставки оканчиваются конверторами на переменный ток. Попробуйте построить гигваттную сеть на DC/DC преобразователях, и посмотрите во сколько раз вырастет цена передачи электроэнергии.
>Переменный ток удобен для генерации и доставки. В этом все его преимущества. На стороне потребителя, будь то электрохимический завод или настольная лампа, от переменного тока одни головные боли
Электрохимический завод? В смысле - электролизный? Ну да, зато всем остальным - с электродуговыми печами или просто электродвигателями в N мегаватт - переменный удобнее.
Потребителю же дешевле поставить диодный мост с конденсатором, чем DC/DC преобразователь на полкиловатт (для 10 лампочек накаливания времен эдисона).
Ой-вэй, ну почему я...
> Такого тока не существует. А приближения к постоянному току, что выходят из импульсников, в массе своей имеют пульсацию напряжения процентов 5-10.
Не "имеют", а "создают" -- сколько записано в спецификацию, столько и создают.
> Ничего оно пока не доказало.
Отрицание очевидного аргументом не является.
> Почему-то даже HVDC вставки оканчиваются конверторами на переменный ток.
Потому что унаследованна обширная инфраструктура.
> Попробуйте построить гигваттную сеть на DC/DC преобразователях, и посмотрите во сколько раз вырастет цена передачи электроэнергии.
Уже попробовали -- 7200МВт. Тупые наверно.
> Электрохимический завод? В смысле - электролизный?
В смысле электрохимический. С электрохимическими реакторами внутри.
> с электродуговыми печами или просто электродвигателями в N мегаватт - переменный удобнее.
Смысл слов вы явно не контролируете. "Удобнее" у вас заменяет "приемлемо" -- нет желания на каждое ваше слово писать абзац объяснений, простите.
>Отрицание очевидного аргументом не является.
Это "Очевидность" не является аргументом. У вас наличие постоянного тока в мире служит аргументом, хотя это бред.
>Потому что унаследованна обширная инфраструктура.
>Уже попробовали -- 7200МВт. Тупые наверно.
Это не сеть, это вставка постоянного тока. А теперь повторите эту мощность преобразователей сначала на сетях среднего вольтажа (+-100 кв), а потом еще на , +-22 кв, а потом еще +-400, а потом еще +12, +24, +5 вольт в приборах. На каждом уровне по 7 гигаватт. И сравните это с имеющейся инфраструктурой, и сколько это стоит.
>Смысл слов вы явно не контролируете. "Удобнее" у вас заменяет "приемлемо" -- нет желания на каждое ваше слово писать абзац объяснений, простите.
Да вы хотя бы один написали бы. О преимуществе моторов на 10 мегаватт постоянного тока против асинхронников. Или о преимуществе стоимости конвертации постоянного тока в постоянный на каждом уровне распределительных сетей. Или еще можете рассказать, почему ЖД всего мира перешли с постоянки в несколько киловольт на переменку. Не стесняйтесь, с цифрами.
А Вы не задумывались, что ЛЭП высокого напряжения имеют меньше всего потерь, если они постоянного тока? Для переменного тока всегда будет появляться ёмкость... Рациональное зерно всё-же есть.
Я не то что "задумывался", я профессиональные статьи читал на эту тему. HVDC линии позволяют съэкономить несколько процентов потерь мощности (2-5% в зависимости от длины ЛЭП). Вот эти проценты и должны окупить AC/DC и DC/AC преобразовательные станции. Это начинает окупаться на мощностях в гигаватты. Все это было понятно еще в 50х-60х, когда везде по миру начали появлятся первые опытные ЛЭП постоянного тока, в т.ч. у нас линия Волгоград-Луганск, на ртутных выпрмителях. Да, скорее всего, такие линии будут получать все большее распространение, но это не относится к распределительным сетям, где надо выполнять множество преобразований уровня напряжения.
Переменный ток, как концепция при передачи тока и трансформации уровней напряжения, с доп возможностями трёхфазного тока есть большой большой гуд. Вообщем и постоянный и переменный ток нужен, в немного разных случаях.
Приведите пожалуйста примеры нагрузок, которым нужен ток частотой 50 герц.
Электродвигатель?
Асинхронный трёхфазный двигатель устроит ?
Правда, именно 50 герц ему действительно не обязательно. Можно и 60 :)
Можно и 400, можно сколько угодно -- подчёркнуто жирным слово "нужен", а не "годится".
Так вы воюете в рамках переменный ток VS постоянный, или вас только частота переменного не устраивает?
Газоразрядные лампы - им нужен переменный ток для того, что бы не было катафореза.
И именно 50Гц оптимальная частота для этого? (я знаю ответ -- это для вас)
Переменный ток, частота любая, от 1 герца до 1 мегагерца. Вас же не частота волнует, а то, что ток не постоянный.
То что вы описываете -- это не переменный ток, а постоянный ток с меняющейся полярностью, что легко достигается коммутацией постоянного тока. Можно конечно в ответ упереться и разложить прямоугольник в длинный ряд гармоник, но "волнует" сегодня многих то, что синусоида в розетке стала источником неоправданных затрат и потерь (ссылки давал выше).
синусоида в розетке стала источником неоправданных затрат и потерь - так кто вм мешает ставить инверторы? производители так и делают - еще и двигатели на постоянном токе со щетками - мечта производителя бытовой техники, год эксплуатации - и на свалку))))
Классический пример - приводы вращения диска и так называемый след мотор в оптических приводах домашних кинотеатров и прочей бытовухи. 2 года работы - потом начинает плохо читать диски, и если вовремя не заменить движки постоянного тока - горит драйвер, ремонт выходит в стоимость нового кинотеатра)))
1. Инвертором называется DC-AC преобразователь (генератор синусоиды или чего-то вроде синусоиды).
2. Речь зашла о типе сети электроснабжения. Ваш пример описывает плохую конструкцию одного из узлов одной из моделей одного из типов бытовой электроники -- вы упустили нить этой ветви дискуссии.
>То что вы описываете -- это не переменный ток, а постоянный ток с меняющейся полярностью,
С ума сойти, вот оно что. Меандр - это постоянный ток! Ну тогда да, Эдисон победил, переменного тока не существует, все это постоянный ток, который меняется.
>что легко достигается коммутацией постоянного тока.
А синусойда - это коммутация постоянного тока + фильтр на нужную гармонику.
Я ожидал от вас именно такого ответа.
В большей части нагрузок, необходим переменный ток разных характеристик, а в силовой по большей части и 50 Гц. за радость.
Никак нет. Самая большая нелепость это подводные лодки. Как там люди вообще дышать-то будут? Про полётя этого вашего Гагарина я вообще молчу.
И что, по вашему это доказывает что в мире не было утопических технических концепций ? Навроде подземных лодок, танков супер гигантов, дирижаблей бомбардировщиков, их даже делали и они работали, только утопичности им это не приуменьшало.
Воу воу воу. Про подземный танк попрошу не заикаться. По поводу остального: технологии отработаны. Одного рабочего экземпляра достаточно. Вы ещё Царь-бомбу вспомните...
" зачем-то разбила строительство здания токамака на три основноные части ..."
Как зачем ?! Чтобы денюжку осваивали правильные фирмы. Делятся, так сказать ...
никто не проверит работу предыдущего подрядчика луче чем следующий.
Так что молодцы, пождертвовали временем, что бы улучшить серединную проверку сделанного.
Это значит расписаться в полной безграмотности заказчика и его неспособности проверить заказанную работу.
И незабывайте о том, что подрядчики между собой быстрее договорятся чем с заказчиком.
Второй рисунок снизу напоминает раскапываемый храм в Турции (http://yandex.ru/images/search?img_url=http%3A%2F%2Fzhelezyaka.com%2Fimages%2F2010%2F03%2F18%2FOldest-temple-icon.jpg&uinfo=sw-1920-sh-1080-ww-1904-wh-951-pd-1-wp-16x9_1920x1080&text=раскопки%20храма%20в%20турции&noreask=1&pos=0&lr=54&rpt=simage&pin=1). Лет через 500-700, раскапывая, скажут, что это был разумеется храм, в котором поклонялись .. ээ, а кому? Надеюсь, что нарисуют что-нибудь на стенах и соблюдут ориентацию на какие-нибудь звёзды, иначе можем прослыть невеждами!
Как вы относитесь к теории, что итер и все прочие програмы термоядерной энергии недофенасируються злонамерено ?
В частносте есть вот этот известный график необходимого финансированья.
Страницы