Китай активно переводит квантовые технологии из разряда перспективных разработок в реальный рабочий инструмент для энергетики. Их используют, чтобы точнее измерять параметры сети, быстрее находить неисправности, надёжно защищать данные и моделировать сложные режимы работы энергосистемы.
Ключевым полигоном для внедрения стала подстанция в Хэфэе (провинция Аньхой), которую официально ввели в эксплуатацию в ноябре 2024 года. Она стала итогом 18‑месячных испытаний: на объекте внедрили десятки квантовых решений в области измерений, связи и вычислений. Проект призван решить проблемы, с которыми традиционные технологии справляются недостаточно хорошо: несвоевременный мониторинг, погрешности измерений, риски утечки данных и высокую вычислительную нагрузку при анализе больших энергосистем.
На подстанции применяют сразу несколько типов квантовых датчиков. Одни отслеживают малейшие колебания температуры и влажности внутри распределительных устройств и фиксируют слабые частичные разряды — ранние признаки повреждений, которые могут привести к авариям. Другие измеряют ток в линиях электропередачи, помогая быстрее локализовать неисправность. Есть и специализированные системы: например, для поиска трещин в ферромагнитных материалах (железо, кобальт) и выявления потенциальных очагов возгорания.
Особого внимания заслуживает квантовая прецизионная измерительная система на основе алмаза: она способна фиксировать очень небольшие изменения тока. По данным отчёта, внедрение такой технологии может снизить погрешность учёта электроэнергии более чем на 500 000 киловатт‑часов в год. Это помогает операторам выявлять расхождения между фактическими объёмами передачи и потребления и данными обычных счётчиков.
Безопасность коммуникаций обеспечивают системы квантового шифрования, интегрированные в оптоволоконные линии и сети 5G. А для моделирования режимов работы энергосистемы используют сверхпроводящий квантовый компьютер Origin Wukong третьего поколения. Его задача — помогать операторам быстрее анализировать сложные состояния сети и оперативно реагировать на изменения.
Потребность в таких решениях продиктована масштабом задачи: Китай — крупнейший в мире производитель электроэнергии, и его энергосистема постоянно растёт. При этом в последние годы страна сталкивалась с перебоями и веерными отключениями из‑за высокого спроса, ограничений в поставках угля и аномальной жары.
Подстанция в Хэфэе теперь служит образцом для новых демонстрационных испытаний на объектах более высокого уровня. Квантовые продукты, разработанные в Аньхое, начинают распространять по всей стране. Среди перспективных направлений — системы раннего обнаружения утечек газа, которые смогут выявлять дефекты раньше, чем это делают традиционные методы.
Как отметил Тянь Тэн, исследователь Anhui Electric Power Company, проект доказал, что квантовые технологии — это не просто технологическая витрина, а надёжная опора для энергоснабжения и развития отрасли.