Efektivnější transport elektrické energie

Na úsvitu elektrifikace před 130 lety se rozhořel boj mezi zastánci a . Souboj nakonec vyhrál střídavý proud, který se do dnešní doby používá v elektrické . I přes mnohé nesporné výhody má střídavý proud oproti stejnosměrnému mimo jiné i jeden nepříjemný hendikep. Při přenosu na dlouhé vzdálenosti vykazuje až o 40 % větší ztráty oproti stejnosměrnému proudu.  
Rozvodná síť a transformátory
obrázek: earthzine.org

V době stoupajících cen ztráty při jejím přenosu dostávají na vážnosti. Rovněž s rozmachem vyvstává otázka, jak efektivně přenést velké množství elektřiny na obrovské vzdálenosti.

Příkladem je . Na zemi je mnoho ideálních lokací pro stavbu . Naneštěstí podobná místa jsou velice vzdálená od lidských aglomerací. Efektivní přenos na velkou vzdálenost je tak hlavním problémem, proč se podobná místa nevyužívají pro stavbu větrných elektráren.

Také připravovaný evropský projekt , který počítá se stavbou v africké , musí řešit přenos elektřiny na vzdálenosti mnoha tisíc kilometrů.

V současné době se však blýská na lepší časy – tedy alespoň co se týče efektivnějšího přenosu elektrické energie. Německá společnost se svou technologii HVDC Plus slaví první úspěchy.

Systém HVDC Plus, využívá k přenosu elektrické energie stejnosměrný proud. Při rozvodu elektřiny na velké vzdálenosti tak oproti střídavému proudu dochází k mnohem menším ztrátám.

Podívejme se na konkrétní ukázku. Při přenosu výkonu 6 GW na vzdálenost 1500 km dojde v klasickém vedení, používajícím střídavý proud, ke ztrátě 7 % elektrické energie. Při použití technologie HVDC dojde k poklesu „pouze“ o 5 %.

Ač se to nezdá mnoho, ušetří se výkon až 120 MW. To je 6 % špičkového výkonu .

Siemens již svou technologii zkouší v praxi. Uvedl do provozu 260 km dlouhé podmořské vedení, které propojuje Nizozemsko se Spojeným královstvím. Vedení je dimenzováno na přenos výkonu až 1000 MW.

Bohužel systém HVDC potřebuje ke svému provozu speciální přístroje, které převádí střídavý proud na stejnosměrný. Technologie se tak vyplatí jen pro přenos na velké vzdálenosti, kdy se cena zařízení vrátí díky účinnějšímu přenosu elektrické energie.

Clean Technica, ABB
Sdílet:

5 komentářů: „Efektivnější transport elektrické energie

  • 9. 5. 2011 (19.21)
    Permalink

    Z technického hlediska se na to dívám takto: Vzhledem k povrchovému jevu (skin-efektu), kdy hloubka vniku pro 50Hz je 10,7mm (pro měď) a vzhledem k průměrům vodičů v energetické rozvodné síti lze nahrazením proudu 50Hz proudem DC (0Hz – nekonečná hloubka vniku) značně snížit výkonové tepelné ztráty ve vodičích a tedy ztráty při přenosu energie. Nicméně drtivá většina zdrojů elektrické energie (snad jenom kromě fotovoltaických panelů) vyrábí napětí střídavé. Jak firma Siemens toto napětí transformuje na stejnosměrné? Obřími usměrňovači? Jaké jsou tam ztráty?
    A ještě důležitější je: Jakpak firma Siemens tento stejnosměrný proud poté mění na střídavý – harmonický? Spínanými měniči? Jaké jsou tam ztráty?

    Hlavním důvodem pro vítězství střídavé energie (Tesla) nad stejnosměrnou (Edison) byl, že stejnosměrný proud se nedá transformovat.

    Vysokonapěťové výkonové transformátory v rozvodních sítích dnes běžně pracují s účinnosti přesahující 99%. Pokud by měly být nahrazeny něčím jiným, muselo by to něco být adekvátně účinné.

    Myslím, že pokud nastane masové rozšíření fotovoltaiky vyrábějící DC proud, podobný systém se možná začne používat.

    Reagovat
  • 5. 5. 2011 (6.12)
    Permalink

    Poprvé v životě čtu počeštěné slovo hendikep a je to hnus – není nevýhoda hezčí a výstižnější?

    Reagovat
  • 4. 5. 2011 (17.28)
    Permalink

    V článku je nesprávne používaná skratka HDVC. Správne to má byť HVDC ako skratka pre High-Voltage Direct Current. Ale je to vcelku zaujímavá technológia, len dúfajme, že sa aj naďalej bude rozvíjať. Už sa neviem dočkať doby kedy bude Európa zásobovaná energiou zo solárnych elektrární v Severnej Afrike. Dúfam, že to bude skôr ako budú vyčerpané zásoby medi na výrobu káblov. :-)

    Reagovat
  • 4. 5. 2011 (12.35)
    Permalink

    Zaujimavy clanok. Uz dlho sa pokusaju najst vedci supravodic, ktory by fungoval pri beznej teplote a znizil straty na minimum. Ale vo vyske 15 km nad povrchom Zeme by to uz bolo mozne. Otazkou zostava, ako postavit vedenie v takejto vyske. Mozno pomocou balonov?

    Reagovat

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna.