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中部電力、世界最高強度の超電導コイルを開発、電力貯蔵装置に応用

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中部電力、世界最高強度の超電導コイルを開発、電力貯蔵装置に応用

中部電力は、2,000MPa級の電磁力に耐えることできる、世界最高強度の次世代超電導コイルの開発に成功したと発表した。本技術は、超電導電力貯蔵装置(SMES)では、同じ大きさのイットリウム系超電導コイルで10倍のエネルギーが貯蔵できるほか、SMESだけでなく強い磁場を利用する全分野の超電導マグネットへ適用が期待される。

超電導技術は、電気抵抗を発生させることがなく、損失なしで大容量の電流や強磁場を取り扱うことができるため、電力分野において魅力的な技術として注目されている。また、SMESは、太陽光や風力など、出力が不安定な再生可能エネルギーの導入拡大に向けて、電気エネルギーを貯蔵・放出し、電力を安定供給する技術として開発が進められている。

同社は、今回、超電導線材に作用する電磁力をコイルの面の側板で支える画期的な方法(特許出願済み)を東北大学金属材料研究所強磁場センターと共同開発。さらに、超電導コイルの電気絶縁技術として、絶縁性能の低下等の要因となっていた樹脂テープを超電導線材に巻く従来の手法ではなく、超電導特性を低下させないような温度で硬化が可能な液状樹脂を世界で初めて絶縁被覆技術に適用した。これにより、曲げに強いフレキシブルな絶縁被膜を形成し、絶縁性の確保と加工性の向上を両立させた。これらの技術を組み合わせることで、従来のイットリウム系超電導コイルの2倍、金属系超電導コイルの6倍という、世界最高強度の電磁力に耐えるコイルを開発した。

同社は、現在、NEDOから「イットリウム系超電導電力機器技術開発」のうち、電気をコイルに貯蔵するSMESの開発を受託し、次世代超電導コイルの開発を進めている。今回の成果もその一環で得られた。本開発では、超電導線材にイットリウム系化合物を用いることで、従来の金属系超電導SMESより、コンパクトでエネルギー容量が大きく、低コストな装置の開発を目指している。

イットリウム系の超電導線材は金属系超電導線材に比較して機械強度が強いことから、強磁場を必要とするSMESや医療機器、輸送機器などのマグネットへの実用化が期待されており、国内外で実用化に向けた開発が積極的に行われている。

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