PEKING – Čínská elektrická rozvodná síť získala futuristickou ochranu proti katastrofálním kolapsům: kvantově poháněný senzorický systém přezdívaný „diamantový prsten“. Toto zařízení dokáže s bezprecedentní přesností detekovat nestabilitu sítě v reálném čase a zabránit tak rozsáhlým výpadkům proudu, jaké nedávno postihly například Evropu.
Tento průlom, inspirovaný kvantovými vlastnostmi diamantových senzorů, přichází v době, kdy se země po celém světě potýkají s blackauty způsobenými volatilitou obnovitelných zdrojů energie a stárnoucí infrastrukturou. Naléhavost situace podtrhly dubnové rozsáhlé výpadky, které paralyzovaly Španělsko, Portugalsko a Francii poté, co oscilace v síti odpojily Španělsko od propojené evropské sítě. Podobný chaos zasáhl loni i čínskou oblast Sin-ťiang.
Jak roste podíl obnovitelných zdrojů, jejichž produkce závisí na počasí, tradiční monitorovací systémy přestávají stačit. „Diamantový prsten“, navržený týmem z Čínské univerzity vědy a technologie (USTC) ve spolupráci se Státní energetickou společností (State Grid Corporation), je toroidní (prstencové) zařízení osazené kvantovými senzory na bázi dusík-vakance (NV) center v diamantu. Tyto senzory fungují jako vysoce přesní strážci elektrického vedení.
Detekcí změn magnetického pole s přesností 0,05 % v extrémních teplotách a proudech dokáže systém identifikovat nebezpečné oscilace dříve, než přerostou v katastrofu. Inovace byla úspěšně testována v rozvodně 110 kV v Che-fej, provincii An-chuej.
Srdcem technologie je kvantová vlastnost NV center v diamantu, jejichž vysoce citlivé kvantové stavy reagují na nepatrné změny prostředí, jako jsou variace magnetického nebo elektrického pole. Zařízení, označované jako kvantový transformátor proudu (QCT), vyvinul tým pod vedením profesora Kuo Kuang-cchana z Čínské akademie věd ve spolupráci s Výzkumným institutem elektrické energie State Grid Anhui a společností Guosheng Quantum. Výsledky byly publikovány v březnu v recenzovaném časopise APL Photonics.
„Tento QCT poskytuje robustní a škálovatelnou platformu pro kvantové snímání proudu ve vysokonapěťovém přenosu,“ uvedl Čang Šao-čchun, první autor studie. „Zároveň zjednodušuje provozní a údržbovou náročnost.“
Dříve v tomto roce prošel národní certifikací také první ±800kV ultravysokonapěťový stejnosměrný kvantový senzor na světě, vyvinutý pod vedením China Southern Power Grid. Tento senzor, instalovaný v dubnu v průmyslovém městě Liou-čou, dokáže měřit proudy od miliampér po desítky tisíc ampér v širokém teplotním rozsahu, což je klíčové pro zabezpečení ultravysokonapěťových stejnosměrných přenosových linek.
Tyto kvantové nástroje tak tvoří novou obrannou linii, která kombinuje masivní čínskou infrastrukturu s nejmodernější vědou, aby zajistila spolehlivé dodávky elektřiny v éře energetických změn.
