Китай внедряет квантовые технологии в энергосеть: датчики начали искать неисправности до аварий
Китай начал применять квантовые технологии для контроля работы электросетей: на подстанции в Хэфэе (провинция Аньхой) квантовые датчики и вычислительные системы используют для поиска неисправностей оборудования, повышения точности измерений и анализа режимов работы энергосистемы.
Проект стал одним из примеров практического применения квантовых технологий за пределами лабораторных исследований.
Испытания на объекте продолжались 18 месяцев, сама подстанция была введена в эксплуатацию в ноябре 2024 года. За это время там внедрили несколько десятков квантовых решений в трёх направлениях: измерения, защищённая связь и вычисления. Разработчики рассчитывают таким образом решить проблемы традиционных систем мониторинга — задержки при обнаружении неисправностей, ошибок измерений, угроз безопасности данных и высокой сложности расчётов для крупных энергосетей.
Изображение сгенерировано: Nano Banana
Один из применяемых квантовых датчиков отслеживает малейшие изменения температуры и влажности внутри помещений с электрооборудованием, а также обнаруживает слабые частичные электрические разряды (локальные утечки тока внутри изоляции), которые могут повреждать оборудование и приводить к сбоям. Другой сенсор измеряет ток в линиях электропередачи и помогает быстрее определять место возникновения неисправности. Кроме того, системы способны выявлять трещины в ферромагнитных материалах (например, железе и кобальте) и потенциальные источники возгорания.
Квантовые технологии применяются и для повышения точности учёта электроэнергии. В Хэфэе разработали систему прецизионных измерений на основе алмазных квантовых сенсоров, способную фиксировать очень небольшие изменения электрического тока. По данным проекта, это может сократить ошибки измерения более чем на 500 000 кВт·ч в год и помочь операторам точнее сопоставлять объёмы переданной, потреблённой и учтённой электроэнергии.
Кроме того, подстанция использует квантовое шифрование для защиты каналов связи через оптоволоконные линии и сети 5G. Для моделирования различных сценариев работы энергосистемы применяется китайский сверхпроводящий квантовый компьютер 3-го поколения Origin Wukong, который используется для проверки возможных режимов работы сети и ускорения анализа сложных ситуаций.
Проект в Хэфэе рассматривается как основа для дальнейшего расширения подобных решений на другие подстанции высокого уровня. Китай развивает такие технологии на фоне роста нагрузки на энергосистему: страна является крупнейшим производителем электроэнергии в мире, её сеть сталкивалась с перебоями из-за высокого спроса, ограничений поставок угля и экстремальной жары. Среди новых направлений разработки — системы раннего обнаружения утечек газа, возникающих из-за неисправностей оборудования.
© iXBT
